Una capa de óxido de grafeno protege al silicio de la oxidación

 

La presencia de una capa natural de óxido de silicio (SiO_x) sobre la superficie del silicio (Si) ha sido un obstáculo para la tecnología de semiconductores y electrónica. Esta capa aislante es un factor operativo limitante, que bloquea la transferencia de carga y, por lo tanto, las señales eléctricas para una variedad de aplicaciones. La eliminación de la capa de SiO_x con soluciones de fluoruro deja una superficie de Si – H reactiva que, en condiciones ambientales, solo es estable durante pocas horas antes de que comience a reoxidarse. 

 

Investigadores de Australia descubrieron que una sola capa de óxido de grafeno (GO_x) sobre el silicio forma una barrera impermeable que evita que las superficies de Si se oxiden en condiciones ambientales durante más de 30 días. Muestran que la capa protectora de GO_x se puede modificar con moléculas que permiten una superficie funcional que favorece una mayor conjugación química o conexiones con los electrodos superiores, al tiempo que conserva no oxidado al Si cubierto. Además, la capa de GO_x se puede cambiar electroquímicamente a óxido de grafeno reducido, lo que permite el desarrollo de un material dinámico para tecnologías de electrónica molecular. Estos hallazgos demuestran que los materiales 2D como el GO_x, pueden sustituir a las monocapas orgánicas autoensambladas que se utilizan típicamente para proteger y ajustar las propiedades del Si, y abren un campo de posibilidades que combinan las tecnologías del Si y los materiales 2D.

 

Los resultados fueron publicados recientemente en ACS Applied Materials & Interfaces