Photoinduzierte Herstellung und Strukturierung von selbstorganisierten Monoschichten mit 1-Alkenen und Aldehyden auf Siliciumhydrid-Oberflächen

Abstract

Die direkte laterale Strukturierung beim Aufbau von selbstorganisierten Monoschichten (SAMs) auf Silicium gelingt durch die photoinduzierte Reaktion von Aldehyden mit Si(111)‐H‐Oberflächen mit der gebräuchlichen Maskentechnik (siehe schematische Darstellung; im rechten Bildteil ist die Mikroskop‐Aufnahme einer strukturierten SAM mit Octadecanal gezeigt).

Covalently Attached Monolayers on Hydrogen‐Terminated Si(100): Extremely Mild Attachment by Visible Light

“…The mechanism for UV‐induced hydrosilylation involves photolytic homolysis of a surface SiH bond, for example, a radical‐induced reaction. Based on the SiH bond dissociation energy on a silicon surface, a wavelength of shorter than 35019–22–380 nm23 is necessary to obtain surface silicon radicals on H‐terminated flat Si(111), which implies that a radical‐based initiation is not in operation during the visible‐light‐promoted hydrosilylation reaction described here. Stewart, Buriak, and co‐workers proposed an alternative mechanism to explain the white‐light‐promoted hydrosilylation of photoluminescent nanocrystalline silicon 14.…”

Self-Assembled Monolayers Directly Attached to Silicon Substrates Formed from 1-Hexadecene by Thermal, Ultraviolet, and Visible Light Activation Methods

“…Since 1993 when Linford et al 6) reported the method to form SAMs on Si substrates without an interfacial insulator, that is, SAMs directly attached to Si, several processes to form such SAMs have been developed. 7) While Linford et al employed 1-alkenes as precursors which reacted with a hydrogen-terminated Si (H-Si) substrate in order to form directly-attached SAMs, alcohols 8) and aldehydes 9) have also been shown to form similar SAMs on a H-Si substrate.…”

Photostrukturierbare Hydrosilylierung von porösem Silicium

“…Differenz-Transmissions-FT-IR-Spektren, die vor und nach der Hydrosilylierung aufgenommen wurden, weisen deutlich auf eine Abnahme der Zahl von Si-H-Bindungen hin. Das Weiûlicht bedingt möglicherweise die Spaltung schwacher Si-H-Bindungen an der Oberfläche [13,19] oder die Bildung photogenerierter Löcher, so daû Siliciumradikale entstehen, die anschlieûend von Alken-oder Alkin-Nucleophilen angegriffen werden. [20,21] Bei elektronenarmen Alkinen (Phenylacetylen, 4-Methylphenylacetylen und 4-Chlorphenylacetylen) sind längere Reaktionszeiten nötig (12 h), was für einen Mechanismus mit nucleophilem Angriff spricht.…”

“…Transmetallierungen [8] mit Grignard-und Alkyllithium-Verbindungen wurden in Kombination mit Lewis-Säure-Katalysatoren [9] eingesetzt, um die vielen Si-H-Bindungen auf der Oberfläche zu nutzen. Thermische, [10] Radikal-vermittelte [11] und UVphotolytische [12,13] Alken-Hydrosilylierungen an ebenen Si(100)-und Si(111)-Hydridoberflächen sind bereits beschrieben worden.Wir berichten hier über eine effiziente Funktionalisierung der por-Si-Oberfläche durch Hydrosilylierung von ungesättigten C-C-Bindungen unter Weiûlicht bei 25 8C (Schema 1). Schema 1.…”

“…Soc. 1998, 120, 468 ± 476 [13]. Aus dem Wert von 4.8 Â 10 À11 mol cm À2 für die Oberflächenbelegung Das Wellenlängenmaximum der Photolumineszenz funktionalisierter Proben ist um etwa 10 nm rotverschoben, wie in Abbildung 4 für die Oberfläche 1 gezeigt ist.…”