La ruta mediada por líquido iónico a la deposición de la capa atómica de óxido de estaño (II) a través de un...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La deposición de la capa atómica (ALD, por sus siglas en inglés) es crucial para la fabricación de películas delgadas, ya que ofrece una alta conformalidad y control de grosor.
• El desarrollo de nuevos procesos ALD térmicos a menudo está limitado por la reactividad y la estabilidad de los precursores.
• La ALD tradicional se basa en precursores de fase gaseosa, que carecen de las ventajas catalíticas y asistidas por disolventes de la síntesis de soluciones.

Objetivo del estudio:

• Para cerrar la brecha de síntesis entre la fase de vapor y la fase de solución ALD.
• Demostrar el uso de líquidos iónicos (IL) como recubrimiento de sustrato para permitir nuevas sustancias químicas ALD.
• Para lograr la deposición de SnO utilizando un reactivo más suave (agua) que el requerido normalmente.

Principales métodos:

• Se utilizó una capa ultrafina de un líquido iónico compatible con la fase de vapor (1-etil-3-metillimidazolio sulfato de hidrógeno) en el sustrato de crecimiento.
• Se utiliza acetilacetonato de estaño y agua como precursores para la deposición de SnO a través de ALD.
• Caracterizó las películas depositadas utilizando varias técnicas y empleó espectroscopia RMN y cálculos DFT para dilucidar el mecanismo de reacción.

Principales resultados:

• Películas de SnO depositadas con éxito con un crecimiento por ciclo de 0,67 Å/ciclo a 100 °C.
• Se ha demostrado un mecanismo de reacción mediado por disolventes facilitado por el recubrimiento IL.
• Se identificó una vía de adición-eliminación que implica la escisión del enlace C-C en acetilacetonato, produciendo acetona y acetato.

Conclusiones:

• Los líquidos iónicos pueden servir como recubrimientos ultrafinos eficaces para permitir nuevos procesos ALD térmicos.
• La IL facilita una reacción mediada por solvente, lo que permite el uso de precursores menos reactivos como el agua.
• Este trabajo introduce una estrategia general para la modificación de ligandos en ALD térmica a través de la mediación de disolventes.