From Molecules to Surfaces: Radical-Based Mechanisms of Si–S and Si–Se Bond Formation on Silicon
Notice bibliographique
Résumé
The derivatization of silicon surfaces can have profound effects on the underlying electronic properties of the semiconductor. In this work, we investigate the radical surface chemistry of silicon with a range of organochalcogenide reagents (comprising S and Se) on a hydride-terminated silicon surface, to cleanly and efficiently produce surface Si-S and Si-Se bonds, at ambient temperature. Using a diazonium-based radical initiator, which induces formation of surface silicon radicals, a group of organochalcogenides were screened for reactivity at room temperature, including di-n-butyl disulfide, diphenyl disulfide, diphenyl diselenide, di-n-butyl sulfide, diphenyl selenide, diphenyl sulfide, 1-octadecanethiol, t-butyl disulfide, and t-butylthiol, which comprises the disulfide, diselenide, thiol, and thioether functionalities. The surface reactions were monitored by transmission mode Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and time-of-flight secondary ionization mass spectrometry. Calculation of Si-Hx consumption, a semiquantitative measure of yield of production of surface-bound Si-E bonds (E = S, Se), was carried out via FTIR spectroscopy. Control experiments, sans the BBD diazonium radical initiator, were all negative for any evident incorporation, as determined by FTIR spectroscopy. The functional groups that did react with surface silicon radicals included the dialkyl/diphenyl disulfides, diphenyl diselenide, and 1-octadecanethiol, but not t-butylthiol, diphenyl sulfide/selenide, and di-n-butyl sulfide. Through a comparison with the rich body of literature regarding molecular radicals, and in particular, silyl radicals, reaction mechanisms were proposed for each. Armed with an understanding of the reaction mechanisms, much of the known chemistry within the extensive body of radical-based reactivity has the potential to be harnessed on silicon and could be extended to a range of technologically relevant semiconductor surfaces, such as germanium, carbon, and others.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».