Grafting of a salt of diazonium on the silicon surface type p-Si (111) and characterization by spectroscopy IR in - situ

 Greffage d’un sel de diazonium à la surface du silicium de type p-Si(111) et caractérisation par spectroscopie IR in-situ

 

A. Amiar1,2, F. Ait El Hadj1, M. Cherkaoui1, J.N. Chazalviel2, F. Ozanam2

1 Laboratoire d’électrochimie,  corrosion et environnement,

Université Ibn Tofaïl, B.P 133, Kénitra, Maroc

2 Laboratoire de physique de la matière condensée, Ecole polytechnique, Palaiseau, Cedex, Paris, France

* Corresponding author. E-mail: cherkaoui.mohammed@caramail.com

Received: 11 March 2008; revised version accepted: 21 July 2008

 

Abstract

     To stabilize the hydrogenated surface of the silicon and confer it a resistance on the oxidation, we proceeded to the modification of its chemical nature. The Si samples were prepared from p-type, medium doped (resistivity 10 O.cm) single crystal wafers of (111) orientation. So, we transplanted by electrochemical reduction the benzendiazonium 4-Br to the surface of the silicon in aqueous middle containing HF and H2SO4, the peak obtained in the potential -0.195V/E.C.S confirming the grafting. This surface so modified was characterized by spectroscopy IR in – situ in order to follow the changes in real time. The percentage of grafting reached 60 % because it is limited by steric hindrance which is due to the replacement of the hydrogen by a radical. This study also allowed us to envisage a mechanism of grafting.

 

Keywords : Silicon; hydrogenated surface; grafting; benzendiazonium 4-Br; spectroscopy IR in – situ.

 

Résumé

     Afin de  stabiliser la surface hydrogénée du silicium et lui conférer une grande résistance à l’oxydation, nous avons procédé à la modification de sa nature chimique. Les échantillons sont préparés à partir de silicium de type-p de résistivité 10 O.cm et orientée (111). Ainsi, nous avons greffé par réduction électrochimique le 4-Br benzène diazonium à la surface du silicium en milieu aqueux contenant HF et  H2SO4. Cette réduction est confirmée par le pic obtenu à -0,195V/E.C.S. La surface de silicium ainsi modifiée a été caractérisée par spectroscopie IR in-situ. Le taux de greffage a atteint 60%  car il est limité par l’encombrement stérique du à la substitution de l’hydrogène par un radical. Cette étude nous a permis également d’envisager un mécanisme réactionnel de greffage.

 

Mots clés : Silicium; surface hydrogénée; greffage; 4-Br benzendiazonium; spectroscopie IR in-situ.

 

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