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Deposición de capas moleculares

La deposición de capas moleculares ( MLD ) es una técnica de deposición de películas finas en fase de vapor basada en reacciones superficiales autolimitantes llevadas a cabo de forma secuencial. [1] Esencialmente, MLD se parece a la técnica bien establecida de deposición de capas atómicas (ALD), pero, mientras que ALD se limita a recubrimientos exclusivamente inorgánicos, la química precursora en MLD también puede utilizar moléculas orgánicas pequeñas y bifuncionales. Esto permite, además del crecimiento de capas orgánicas en un proceso similar a la polimerización, la unión de ambos tipos de bloques de construcción de forma controlada para construir materiales híbridos orgánicos-inorgánicos.

Aunque MLD es una técnica conocida en el sector de deposición de películas delgadas , debido a su relativa juventud no está tan explorada como su contraparte inorgánica, ALD, y se espera un amplio desarrollo del sector en los próximos años.

Historia

La deposición de capas moleculares es una técnica hermana de la deposición de capas atómicas . Si bien la historia de la deposición de capas atómicas se remonta a la década de 1970, gracias al trabajo independiente de Valentin Borisovich Aleskovskii . [2] y Tuomo Suntola , [3] los primeros experimentos de MLD con moléculas orgánicas no se publicaron hasta 1991, cuando apareció un artículo de Tetsuzo Yoshimura y colaboradores [4] sobre la síntesis de poliimidas utilizando aminas y anhídridos como reactivos. [5] Después de algunos trabajos sobre compuestos orgánicos a lo largo de la década de 1990, surgieron los primeros artículos relacionados con materiales híbridos, tras combinar técnicas ALD y MLD. [6] [7] Desde entonces, el número de artículos presentados por año sobre la deposición de capas moleculares ha aumentado constantemente y se ha observado una gama más diversa de capas depositadas, incluidas poliamidas, [8] [9] [10] poliiminas, [11] poliurea, [12] politiourea [13] y algunos copolímeros, [14] con especial interés en la deposición de películas híbridas.

Mecanismo de reacción

De manera similar a un proceso de deposición de capas atómicas, durante un proceso MLD los reactivos se pulsan de manera secuencial y cíclica, y todas las reacciones gas-sólido son autolimitadas en el sustrato de la muestra. Cada uno de estos ciclos se denomina ciclos MLD y el crecimiento de las capas se mide como crecimiento por ciclo (GPC), generalmente expresado en nm/ciclo o Å/ciclo. [1] Durante un experimento de modelo, dos precursores, un ciclo MLD se desarrolla de la siguiente manera:

Primero, el precursor 1 se pulsa en el reactor, donde reacciona y se absorbe químicamente a las especies superficiales de la superficie de la muestra. Una vez que se han cubierto todos los sitios de adsorción y se ha alcanzado la saturación, no se unirá más precursor y el exceso de moléculas precursoras y los subproductos generados se retiran del reactor, ya sea mediante purga con gas inerte o bombeando la cámara del reactor hacia abajo. Solo cuando la cámara se haya purgado adecuadamente con gas inerte o se haya bombeado hasta la presión base (rango de ~ 10 −6 mbar) y se hayan eliminado todas las moléculas no deseadas del paso anterior, se podrá introducir el precursor 2. [15] De lo contrario, el proceso corre el riesgo de un crecimiento de tipo CVD, donde los dos precursores reaccionan en fase gaseosa antes de adherirse a la superficie de la muestra, lo que daría como resultado un recubrimiento con características diferentes.

A continuación se pulsa el precursor 2, que reacciona con las moléculas del precursor 1 anterior ancladas a la superficie. Esta reacción superficial es nuevamente autolimitada y, seguida nuevamente por la purga/bombeo a presión base del reactor, deja una capa terminada con grupos superficiales que pueden reaccionar nuevamente con el precursor 1 en el siguiente ciclo. En el caso ideal, la repetición del ciclo MLD formará una película orgánica/inorgánica, una capa monoatómica a la vez, lo que permitirá recubrimientos altamente conformes con un control preciso del espesor y la pureza de la película [15]

Si se combinan ALD y MLD, se pueden utilizar más precursores en una gama más amplia, tanto inorgánicos como orgánicos. [5] [6] Además, también se pueden incluir otras reacciones en los ciclos de ALD/MLD, como plasma o exposiciones a radicales. De esta manera, un experimento se puede personalizar libremente según las necesidades de la investigación ajustando el número de ciclos ALD y MLD y los pasos contenidos en los ciclos. [15]

Química de procesos y reacciones superficiales.

La química precursora juega un papel clave en MLD. Las propiedades químicas de las moléculas precursoras determinan la composición, estructura y estabilidad del material híbrido depositado. Para alcanzar la etapa de saturación en poco tiempo y garantizar una tasa de deposición razonable, los precursores deben quimisorberse en la superficie, reaccionar rápidamente con los grupos tensioactivos y reaccionar entre sí. Las reacciones MLD deseadas deben tener un valor ∆ G negativo grande. [16] [17]

Los compuestos orgánicos se emplean como precursores de MLD. Para su uso efectivo, el precursor debe tener suficiente presión de vapor y estabilidad térmica para ser transportado en fase gaseosa a la zona de reacción sin descomponerse. La volatilidad está influenciada por el peso molecular y las interacciones intermoleculares. Uno de los desafíos en MLD es encontrar un precursor orgánico que tenga suficiente presión de vapor, reactividad y estabilidad térmica. La mayoría de los precursores orgánicos tienen baja volatilidad y es necesario calentarlos para garantizar que llegue suficiente vapor al sustrato. La cadena principal de los precursores orgánicos puede ser flexible, es decir, alifática, o rígida, es decir, aromática empleada con los grupos funcionales. Los precursores orgánicos suelen ser moléculas homo o heterobifuncionales con grupos funcionales -OH, -COOH, -NH 2 , -CONH 2 , -CHO, -COCl, -SH, -CNO, -CN, alquenos, etc. La naturaleza bifuncional de los precursores es esencial para el crecimiento continuo de la película, ya que se espera que un grupo reaccione con la superficie y el otro sea accesible para reaccionar con el siguiente pulso del correactivo. Los grupos funcionales adjuntos desempeñan un papel vital en la reactividad y los modos de unión del precursor y deberían poder reaccionar con los grupos funcionales presentes en la superficie. Una columna vertebral flexible puede impedir el crecimiento de una película continua y densa mediante coordinación posterior, bloqueando los sitios reactivos y reduciendo así la tasa de crecimiento de la película. Por lo tanto, encontrar un precursor de MLD que cumpla todos los requisitos mencionados anteriormente no es un proceso sencillo. [18]

Los grupos de superficie desempeñan un papel crucial como intermediarios de reacción. El sustrato suele estar hidroxilado o terminado en hidrógeno y los hidroxilos sirven como enlaces reactivos para reacciones de condensación con metales. El precursor inorgánico reacciona con grupos reactivos de superficie a través de la química de enlace correspondiente que conduce a la formación de nuevos enlaces O-Metal. El paso del precursor metálico cambia la terminación de la superficie, dejando la superficie con nuevos sitios reactivos listos para reaccionar con el precursor orgánico. El precursor orgánico reacciona en la superficie resultante uniéndose covalentemente con los sitios metálicos, liberando ligandos metálicos y dejando otra capa molecular reactiva lista para el siguiente pulso. Los subproductos se liberan después de cada paso de adsorción y las reacciones se resumen a continuación. [19]

Consideraciones del proceso

A la hora de realizar un proceso MLD, como variante del ALD, es necesario tener en cuenta ciertos aspectos para obtener la capa deseada con una pureza y tasa de crecimiento adecuadas:

Saturación

Antes de comenzar un experimento, el investigador debe saber si el proceso diseñado producirá condiciones saturadas o insaturadas. [20] Si se desconoce esta información, es prioritario conocerla para tener resultados precisos. Si no se permiten tiempos de pulsación del precursor lo suficientemente largos, los sitios reactivos de la superficie de la muestra no tendrán tiempo suficiente para reaccionar con las moléculas gaseosas y formar una monocapa, lo que se traducirá en un menor crecimiento por ciclo (GPC). Para resolver este problema, se puede realizar un experimento de saturación, donde el crecimiento de la película se monitorea in situ en diferentes tiempos de pulsación del precursor, cuyos GPC luego se trazarán frente al tiempo de pulsación para encontrar las condiciones de saturación. [20]

Además, tiempos de purga demasiado cortos darán como resultado que queden moléculas precursoras en la cámara del reactor, que reaccionarán en la fase gaseosa hacia las nuevas moléculas precursoras introducidas durante el siguiente paso, obteniendo en su lugar una capa cultivada por CVD no deseada. [20]

ventana MLD

El crecimiento de la película suele depender de la temperatura de deposición, de lo que se llama ventana MLD, [1] un rango de temperatura en el que, idealmente, el crecimiento de la película se mantendrá constante. Cuando se trabaja fuera de la ventana MLD, pueden ocurrir varios problemas:

Además, incluso cuando se trabaja dentro de la ventana MLD, los GPC aún pueden variar con la temperatura a veces, debido al efecto de otros factores dependientes de la temperatura, como la difusión de la película, el número de sitios reactivos o el mecanismo de reacción. [1]

No idealidades

Crecimiento sin monocapa

Al realizar un proceso MLD no suele ser aplicable el caso ideal de una monocapa por ciclo. En el mundo real, muchos parámetros afectan la tasa de crecimiento real de la película, lo que a su vez produce no idealidades como el crecimiento submonocapa (deposición de menos de una capa completa por ciclo), el crecimiento de islas y la coalescencia de islas. [20]

Efectos del sustrato

Durante un proceso MLD, el crecimiento de la película normalmente alcanzará un valor constante (GPC). Sin embargo, durante los primeros ciclos, las moléculas precursoras entrantes no interactuarán con una superficie del material desarrollado sino más bien con el sustrato desnudo y, por lo tanto, sufrirán diferentes reacciones químicas con diferentes velocidades de reacción. Como consecuencia de esto, las tasas de crecimiento pueden experimentar una mejora del sustrato (una reacción sustrato-película más rápida que las reacciones película-película) y, por lo tanto, GPC más altas en los primeros ciclos; o una inhibición del sustrato (reacción sustrato-película más lenta que las reacciones película-película), acompañada de una disminución de GPC al principio. En cualquier caso, las tasas de crecimiento del proceso pueden ser muy similares en ambos casos en algunas deposiciones. [21]

Crecimiento inferior al previsto

En MLD, no es extraño observar que, a menudo, los experimentos arrojan tasas de crecimiento inferiores a las previstas. La razón de esto depende de varios factores, [22] tales como:

Este fenómeno se puede evitar en la medida de lo posible utilizando precursores orgánicos con cadenas principales rígidas [24] o con más de dos grupos funcionales, [23] utilizando una secuencia de reacción de tres pasos, [25] o utilizando precursores en los que se producen reacciones de apertura de anillo. . [26]

Estado físico de los precursores.

Precursores líquidos

La alta volatilidad y la facilidad de manejo hacen de los precursores líquidos la opción preferida para ALD/MLD. Generalmente, los precursores líquidos tienen presiones de vapor suficientemente altas a temperatura ambiente y, por lo tanto, requieren un calentamiento limitado o nulo. Tampoco son propensos a sufrir problemas comunes con precursores sólidos como apelmazamiento, cambio de tamaño de partículas, canalización y proporcionan un suministro de vapor consistente y estable. Por tanto, algunos precursores sólidos con puntos de fusión bajos se utilizan generalmente en sus estados líquidos.

Generalmente se emplea un gas portador para transportar el vapor precursor desde su fuente hasta el reactor. Los vapores precursores pueden ser arrastrados directamente a este gas portador con ayuda de válvulas magnéticas y de aguja. [27] Por otro lado, el gas portador puede circular sobre el espacio superior de un recipiente que contiene el precursor o burbujearse a través del precursor. Para este último, se utilizan con mucha frecuencia burbujeadores de tubo de inmersión. La configuración comprende un tubo hueco (entrada) que se abre casi en el fondo de una ampolla sellada llena de precursor y una salida en la parte superior de la ampolla. Un gas portador inerte como nitrógeno/argón se burbujea a través del líquido a través del tubo y se conduce aguas abajo al reactor a través de la salida. Debido a la cinética de evaporación relativamente rápida de los líquidos, el gas portador saliente está casi saturado con vapor precursor. El suministro de vapor al reactor se puede regular ajustando el flujo del gas portador y la temperatura del precursor y, si es necesario, se puede diluir más adelante en la línea. Es necesario garantizar que las conexiones aguas abajo del burbujeador se mantengan a temperaturas suficientemente altas para evitar la condensación precursora. La configuración también se puede utilizar en reactores espaciales que exigen un suministro extremadamente alto, estable y constante de vapor precursor.

En los reactores convencionales, las celdas de retención también se pueden utilizar como depósito temporal de vapor precursor. [28] [29] En tal configuración, la celda se evacua inicialmente. Luego se abre a una fuente de precursor y se deja llenar con vapor de precursor. Luego, la célula se separa de la fuente precursora. Dependiendo de la presión del reactor, la celda puede entonces presurizarse con un gas inerte. Finalmente, la celda se abre al reactor y se entrega el precursor. Este ciclo de llenado y vaciado de la celda de retención (almacenamiento) se puede sincronizar con un ciclo ALD. La configuración no es adecuada para reactores espaciales que exigen un suministro continuo de vapor.

Precursores sólidos

Los precursores sólidos no son tan comunes como los líquidos, pero aún se utilizan. Un ejemplo muy común de un precursor sólido que tiene aplicaciones potenciales en ALD para la industria de semiconductores es el trimetilindio (TMIn). En MLD, algunos correactivos sólidos como p-aminofenol, hidroquinona y p-fenilendiamina pueden superar el problema de las reacciones dobles que enfrentan los reactivos líquidos como el etilenglicol. Una de las razones de esto puede atribuirse a su estructura aromática. Las tasas de crecimiento obtenidas a partir de dichos precursores suelen ser más altas que las de los precursores con esqueletos flexibles.

Sin embargo, la mayoría de los precursores sólidos tienen presiones de vapor relativamente bajas y una cinética de evaporación lenta.

Para configuraciones temporales, el precursor generalmente se llena en un recipiente calentado y los vapores de arriba son arrastrados al reactor por un gas portador. Sin embargo, la cinética de evaporación lenta dificulta el suministro de presiones de vapor en equilibrio. Para garantizar la máxima saturación de un gas portador con el vapor precursor, el contacto entre un gas portador y el precursor debe ser largo y suficiente. Para este propósito se puede utilizar un simple burbujeador de tubo de inmersión, comúnmente usado para líquidos. Sin embargo, la consistencia en el suministro de vapor desde dicha configuración es propensa al enfriamiento evaporativo/sublimativo del precursor, [30] [31] apelmazamiento del precursor, canalización del gas portador, [32] cambios en la morfología del precursor y cambios en el tamaño de las partículas. [32] Además, soplar grandes flujos de gas portador a través de un precursor sólido puede llevar a que pequeñas partículas sean arrastradas al reactor o a un filtro aguas abajo, obstruyéndolo. Para evitar estos problemas, el precursor puede disolverse primero en un líquido inerte no volátil o suspenderse en él y luego la solución/suspensión puede usarse en una configuración de burbujeador. [33]

Aparte de esto, también se han diseñado algunos sistemas especiales de suministro de vapor para precursores sólidos a fin de garantizar un suministro estable y consistente de vapor de precursor durante períodos más largos y flujos de portador más altos. [32] [34]

Precursores gaseosos

ALD/MLD son ambos procesos en fase gaseosa. Por tanto, es necesario introducir precursores en las zonas de reacción en forma gaseosa. Un precursor que ya exista en estado físico gaseoso haría que su transporte al reactor fuera muy sencillo y sin complicaciones. Por ejemplo, no será necesario calentar el precursor, reduciendo así el riesgo de condensación. Sin embargo, los precursores rara vez están disponibles en estado gaseoso. Por otro lado, algunos correactivos ALD están disponibles en forma gaseosa. Los ejemplos incluyen H 2 S utilizado para películas de sulfuro; [35] NH 3 utilizado para películas de nitruro; [36] plasmas de O 2 [37] y O 3 [38] para producir óxidos. La forma más común y sencilla de regular el suministro de estos correactivos al reactor es utilizar un controlador de flujo másico conectado entre la fuente y el reactor. También se pueden diluir con un gas inerte para controlar su presión parcial.

Caracterización cinematográfica

Varias técnicas de caracterización han evolucionado con el tiempo a medida que aumentaba la demanda de creación de películas ALD/MLD para diferentes aplicaciones. Esto incluye caracterización basada en laboratorio y técnicas eficientes de rayos X basadas en sincrotrón.

Caracterización basada en laboratorio

Dado que ambos siguen un protocolo similar, casi toda la caracterización aplicable a ALD generalmente también se aplica a MLD. Se han empleado muchas herramientas para caracterizar las propiedades de la película MLD, como el espesor, la rugosidad de la superficie y la interfaz, la composición y la morfología. El espesor y la rugosidad (superficie e interfaz) de una película MLD crecida son de suma importancia y generalmente se caracterizan ex situ mediante reflectividad de rayos X (XRR) . [39] Las técnicas in situ ofrecen una caracterización más fácil y eficiente que sus contrapartes ex situ , entre las cuales la elipsometría espectroscópica (SE) [40] y la microbalanza de cristal de cuarzo (QCM) [41] se han vuelto muy populares para medir películas delgadas de desde unos pocos angstroms hasta unos pocos micrómetros con un control de espesor excepcional. [42] [43]

La espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) [44] y la difractometría de rayos X (XRD) [45] se utilizan ampliamente para obtener información sobre la composición y la cristalinidad de la película, respectivamente, mientras que la microscopía de fuerza atómica (AFM) [46] y la microscopía electrónica de barrido (SEM) [47] se utilizan con frecuencia para observar la rugosidad y la morfología de la superficie. Como MLD se ocupa principalmente de materiales híbridos, que comprenden componentes orgánicos e inorgánicos, la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) [48] es una herramienta importante para comprender el nuevo grupo funcional agregado o eliminado durante los ciclos de MLD y también es una herramienta poderosa para dilucidar la química subyacente o las reacciones superficiales [25] durante cada subciclo de un proceso MLD.

Caracterización basada en sincrotrón.

Un sincrotrón es una fuente inmensamente poderosa de rayos X que alcanza niveles de energía que no se pueden lograr en un entorno de laboratorio. Produce radiación de sincrotrón , la radiación electromagnética que se emite cuando las partículas cargadas sufren una aceleración radial, cuyos altos niveles de potencia ofrecen una comprensión más profunda de los procesos y conducen a resultados de investigación de vanguardia. [49] Las caracterizaciones basadas en sincrotrones también ofrecen oportunidades potenciales para comprender la química básica y desarrollar conocimientos fundamentales sobre los procesos MLD y sus posibles aplicaciones. [50] [51] La combinación de fluorescencia de rayos X in situ (XRF) [52] y dispersión de rayos X de ángulo pequeño con incidencia rasante (GISAXS) [53] se ha demostrado como una metodología exitosa para aprender la nucleación y el crecimiento. durante los procesos ALD [54] [55] y, aunque esta combinación aún no se ha investigado en detalle para estudiar los procesos MLD, tiene un gran potencial para mejorar la comprensión de la nucleación inicial y la estructura interna de los materiales híbridos desarrollados por MLD o por vapor. infiltración de fase (VPI). [56]

Aplicaciones potenciales

La principal aplicación de los materiales híbridos diseñados a escala molecular se basa en sus propiedades sinérgicas, que superan el rendimiento individual de sus componentes orgánicos e inorgánicos. Los principales campos de aplicación de los materiales depositados con MLD son [57]

Combinar bloques de construcción orgánicos e inorgánicos a escala molecular ha demostrado ser un desafío debido a las diferentes condiciones preparativas necesarias para formar redes orgánicas e inorgánicas. Las rutas actuales se basan a menudo en la química de soluciones, por ejemplo, la síntesis sol-gel combinada con spin-coating, inmersión o pulverización, para lo cual el MLD es una alternativa.

Uso de MLD para materiales dieléctricos.

baja k

La constante dieléctrica (k) de un medio se define como la relación entre las capacitancias del condensador con y sin medio. [58] Hoy en día, el retraso, la diafonía y la disipación de energía causados ​​por la resistencia de la interconexión metálica y la capa dieléctrica de los dispositivos a nanoescala se han convertido en los principales factores que limitan el rendimiento de un dispositivo y, a medida que los dispositivos electrónicos se reducen aún más, la resistencia de interconexión El retardo de capacitancia (RC) puede dominar la velocidad general del dispositivo. Para solucionar esto, el trabajo actual se centra en minimizar la constante dieléctrica de los materiales combinando materiales inorgánicos y orgánicos, [59] cuya capacitancia reducida permite reducir el espacio entre líneas metálicas y, con ello, la capacidad de disminuir el número de capas metálicas. en un dispositivo. En este tipo de materiales, la parte orgánica debe ser dura y resistente y, para ello, se suelen utilizar óxidos y fluoruros metálicos. Sin embargo, dado que estos materiales son más frágiles, también se añaden polímeros orgánicos, lo que proporciona al material híbrido una constante dieléctrica baja, buena capacidad intersticial, alta planitud, baja tensión residual y baja conductividad térmica. En la investigación actual, se están realizando grandes esfuerzos para preparar materiales de baja k mediante MLD con un valor de ak inferior a 3. [60]

k alta

Los nuevos transistores orgánicos de película delgada requieren una capa dieléctrica de alto rendimiento, que debe ser delgada y poseer un alto valor k. MLD hace posible ajustar la alta k y la rigidez dieléctrica alterando la cantidad y la proporción de los componentes orgánicos e inorgánicos. Además, el uso de MLD permite conseguir mejores propiedades mecánicas en términos de flexibilidad.

Ya se han desarrollado varios dieléctricos híbridos: híbridos de zincona a partir de terc-butóxido de circonio (ZTB) y etilenglicol (EG); [61] Híbridos basados ​​en Al 2 O 3, como capas de octeniltriclorosilano (OTS) autoensambladas depositadas con MLD y conectores de Al 2 O 3 . [62] Además, el híbrido dieléctrico basado en Ti de TiCl 4 y ácido fumárico demostró su aplicabilidad en condensadores con memoria de carga. [63]

MLD para materiales porosos

MLD tiene un alto potencial para la deposición de películas orgánicas-inorgánicas y puramente orgánicas híbridas porosas, como estructuras metal-orgánicas (MOF) y estructuras covalentes-orgánicas (COF). Gracias a la estructura de poros definida y la sintonizabilidad química, se espera que se incorporen películas delgadas de estos nuevos materiales en la próxima generación de sensores de gas y dieléctricos de baja k. [64] [65] Convencionalmente, las películas delgadas de MOF y COF se cultivan a través de rutas basadas en solventes, lo que es perjudicial en un ambiente de sala limpia y puede causar corrosión de los circuitos preexistentes. [64] Como técnica compatible con salas blancas, MLD presenta una alternativa atractiva, que aún no se ha realizado completamente. Hasta la fecha, no hay informes sobre la DLM directa de los MOF y COF. Los científicos están desarrollando activamente otros métodos en fase gaseosa y sin disolventes para lograr un verdadero proceso MLD.

Uno de los primeros ejemplos de un proceso similar al MLD es el llamado "MOF-CVD". Se realizó por primera vez para ZIF-8 utilizando un proceso de dos pasos: ALD de ZnO seguido de exposición al vapor del conector 2-metilimidazol. [66] Posteriormente se amplió a varios otros MOF. [67] [68] MOF-CVD es un método de deposición de una sola cámara y las reacciones involucradas exhiben una naturaleza autolimitante, con un gran parecido con un proceso MLD típico.

Un intento de realizar una MLD directa de un MOF mediante reacciones secuenciales de un precursor metálico y un conector orgánico comúnmente da como resultado una película densa y amorfa. Algunos de estos materiales pueden servir como precursores de MOF después de un postratamiento específico en fase gaseosa. Este proceso de dos pasos presenta una alternativa al MOF-CVD. Se ha realizado con éxito para algunos MOF prototípicos: IRMOF-8, [69] MOF-5, [70] UiO-66, [71] Aunque el paso de postratamiento es necesario para la cristalización de MOF, a menudo requiere condiciones duras ( vapores corrosivos y de alta temperatura) que dan lugar a películas rugosas y no uniformes. Una deposición con postratamiento nulo o mínimo es muy deseable para aplicaciones industriales.

MLD para materiales conductores.

Las películas conductoras y flexibles son cruciales para numerosas aplicaciones emergentes, como pantallas, dispositivos portátiles, fotovoltaicos, dispositivos médicos personales, etc. Por ejemplo, un híbrido de zincona está estrechamente relacionado con una película de ZnO y, por lo tanto, puede combinar la conductividad de ZnO con La flexibilidad de una capa orgánica. Las zinconas se pueden depositar a partir de dietilzinc (DEZ), hidroquinona (HQ) y agua para generar una cadena molecular en forma de (−Zn-O-fenileno-O−) n , que es un conductor eléctrico. [72] Las mediciones de una película de ZnO puro mostraron una conductividad de ~14 S/m, mientras que la zincona MLD mostró ~170 S/m, lo que demuestra una mejora considerable de la conductividad en la aleación híbrida de más de un orden de magnitud.

MLD para almacenamiento de energía

Recubrimientos MLD para electrodos de batería

Una de las principales aplicaciones de MLD en el campo de las baterías es recubrir los electrodos de la batería con recubrimientos híbridos (orgánico-inorgánico). La razón principal es que estos recubrimientos pueden proteger potencialmente los electrodos de las principales fuentes de degradación, sin romperse. Estos recubrimientos son más flexibles que los materiales puramente inorgánicos. Por lo tanto, es capaz de hacer frente a la expansión de volumen que se produce en los electrodos de la batería durante la carga y descarga.

MLD para materiales termoeléctricos

La deposición de capas atómicas/moleculares (ALD/MLD) como tecnología de deposición de películas delgadas con alta precisión y control crea esta oportunidad para producir muy buenas estructuras superredes híbridas inorgánicas-orgánicas. Agregar capas de barrera orgánica dentro de la red inorgánica de los materiales termoeléctricos mejora la eficiencia termoeléctrica. El fenómeno antes mencionado es el resultado de un efecto de extinción que las capas de barrera orgánica tienen sobre los fonones. En consecuencia, los electrones que son los principales responsables del transporte eléctrico a través de la red pueden pasar a través de las capas orgánicas en su mayoría intactos, mientras que los fonones que son responsables del transporte térmico serán suprimidos hasta cierto punto. En consecuencia, las películas resultantes tendrán una mejor eficiencia termoeléctrica.

Perspectiva práctica

Se cree que la aplicación de capas de barrera junto con otros métodos para aumentar la eficiencia termoeléctrica puede ayudar a producir módulos termoeléctricos que no sean tóxicos, flexibles, baratos y estables. Uno de esos casos son los óxidos termoeléctricos de elementos abundantes en la Tierra. Estos óxidos, en comparación con otros materiales termoeléctricos, tienen una termoelectricidad más baja debido a su mayor conductividad térmica. Por tanto, añadir capas barrera, mediante ALD/MLD, es un buen método para superar esta característica negativa de los óxidos.

MLD para aplicaciones biomédicas

Superficies bioactivas y biocompatibles

MLD también se puede aplicar al diseño de superficies bioactivas y biocompatibles para respuestas celulares y tisulares específicas. Los materiales bioactivos incluyen materiales para medicina regenerativa, ingeniería de tejidos (estructuras de tejidos), biosensores, etc. Los factores importantes que pueden afectar la interacción entre la superficie celular y la respuesta inmune del sistema son la química de la superficie (por ejemplo, grupos funcionales, carga superficial y humectabilidad) y topografía de la superficie. [76] Comprender estas propiedades es crucial para controlar la unión y proliferación de la célula y la bioactividad resultante de las superficies. Además, la elección de componentes orgánicos y un tipo de biomoléculas (por ejemplo, proteínas, péptidos o polisacáridos) durante la formación de superficies bioactivas es un factor clave para la respuesta celular de la superficie. MLD permite la construcción de estructuras bioactivas y precisas mediante la combinación de moléculas orgánicas con elementos biocompatibles inorgánicos como el titanio. El uso de MLD para aplicaciones biomédicas no está ampliamente estudiado y es un campo de investigación prometedor. Este método permite la modificación de la superficie y, por tanto, puede funcionalizar una superficie.

Un estudio reciente publicado en 2017 utilizó MLD para crear estructuras bioactivas combinando grupos de titanio con aminoácidos como glicina, ácido L-aspártico y L-arginina como conectores orgánicos, para mejorar la proliferación de células caliciformes conjuntivales de rata. [77] Este nuevo grupo de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos se denominó titaminatos . Además, los materiales híbridos bioactivos que contienen titanio y nucleobases primarias como timina, uracilo y adenina muestran una alta viabilidad celular (>85%) y una aplicación potencial en el campo de la ingeniería de tejidos. [78] [79]

Superficies antimicrobianas

Las infecciones intrahospitalarias causadas por microorganismos patógenos como bacterias, virus, parásitos u hongos son un problema importante en la atención sanitaria moderna. [80] Un gran número de estos microbios desarrollaron la capacidad de impedir que los agentes antimicrobianos populares (como antibióticos y antivirales) actuaran contra ellos. Para superar el creciente problema de la resistencia a los antimicrobianos, se ha hecho necesario desarrollar tecnologías antimicrobianas alternativas y eficaces a las que los patógenos no puedan desarrollar resistencia.

Un enfoque posible es cubrir una superficie de dispositivos médicos con agentes antimicrobianos, por ejemplo, moléculas orgánicas fotosensibles. En el método llamado inactivación fotodinámica antimicrobiana [81] (aPDI), las moléculas orgánicas fotosensibles utilizan energía luminosa para formar especies de oxígeno altamente reactivas que oxidan biomoléculas (como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos) y provocan la muerte del patógeno. [82] [83] Además, aPDI puede tratar localmente el área infectada, lo cual es una ventaja para dispositivos médicos pequeños como los implantes dentales. MLD es una técnica adecuada para combinar moléculas orgánicas fotosensibles como ácidos aromáticos con grupos de metales biocompatibles (es decir, circonio o titanio) para crear recubrimientos antimicrobianos activados por luz con espesor y precisión controlados. Los estudios recientes muestran que las superficies fabricadas con MLD a base de ácido 2,6-naftalenodicarboxílico y grupos de Zr-O se utilizaron con éxito contra Enterococcus faecalis en presencia de irradiación UV-A. [84]

Ventajas y limitaciones

Ventajas

La principal ventaja de la deposición de capas moleculares se relaciona con su enfoque lento y cíclico. Mientras que otras técnicas pueden producir películas más gruesas en tiempos más cortos, la deposición de capas moleculares es conocida por su control del espesor con precisión de nivel Angstrom. Además, su enfoque cíclico produce películas con excelente conformabilidad, lo que las hace adecuadas para el recubrimiento de superficies con formas complejas. El crecimiento de capas múltiples compuestas de diferentes materiales también es posible con MLD, y la proporción de películas híbridas orgánicas/inorgánicas se puede controlar y adaptar fácilmente a las necesidades de la investigación.

Limitaciones

Al igual que en el caso anterior, la principal desventaja de la deposición de capas moleculares también está relacionada con su enfoque lento y cíclico. Dado que ambos precursores se pulsan secuencialmente durante cada ciclo, y es necesario alcanzar la saturación cada vez, el tiempo necesario para obtener una película suficientemente espesa puede ser fácilmente del orden de horas, si no días. Además, antes de depositar las películas deseadas siempre es necesario probar y optimizar todos los parámetros para que se obtengan resultados exitosos.

Además, otra cuestión relacionada con las películas híbridas depositadas mediante MLD es su estabilidad. Las películas híbridas orgánicas/inorgánicas pueden degradarse o encogerse en H2O . Sin embargo, esto se puede utilizar para facilitar la transformación química de las películas. La modificación de la química de la superficie del MLD puede proporcionar una solución para aumentar la estabilidad y la resistencia mecánica de las películas híbridas.

En términos de costo, el equipo normal de deposición de capas moleculares puede costar entre 200.000 y 800.000 dólares. Además, hay que tener en cuenta el coste de los precursores utilizados. [85]

De manera similar al caso de la deposición de capas atómicas, existen algunas limitaciones químicas bastante estrictas para que los precursores sean adecuados para la deposición de capas moleculares.

Los precursores de MLD deben tener [86]

Además, es recomendable encontrar precursores con las siguientes características:

Referencias

  1. ^ abcde Sundberg P, Karppinen M (22 de julio de 2014). "Estructuras de películas delgadas orgánicas e inorgánicas-orgánicas por deposición de capas moleculares: una revisión". Revista Beilstein de Nanotecnología . 5 : 1104–36. doi :10.3762/bjnano.5.123. PMC  4143120 . PMID  25161845.
  2. ^ Ahvenniemi E, Akbashev AR, Ali S, Bechelany M, Berdova M, Boyadjiev S, et al. (Enero de 2017). "Artículo de revisión: Lista de lecturas recomendadas de las primeras publicaciones sobre la deposición de capas atómicas: resultado del" Proyecto virtual sobre la historia de ALD"". Revista de ciencia y tecnología del vacío A: vacío, superficies y películas . 35 (1): 010801. Código bibliográfico : 2017JVSTA..35a0801A. doi : 10.1116/1.4971389 .
  3. ^ "Proyecto virtual sobre la historia de ALD". VPHA .
  4. ^ Yoshimura T, Tatsuura S, Sotoyama W (22 de julio de 1991). "Películas poliméricas formadas con pasos de crecimiento de monocapa mediante deposición de capas moleculares". Letras de Física Aplicada . 59 (4): 482–484. Código bibliográfico : 1991ApPhL..59..482Y. doi :10.1063/1.105415.
  5. ^ ab Meng X (2017). "Una descripción general de la deposición de capas moleculares para materiales híbridos orgánicos y orgánicos-inorgánicos: mecanismos, características de crecimiento y aplicaciones prometedoras". Revista de Química de Materiales A. 5 (35): 18326–18378. doi :10.1039/C7TA04449F.
  6. ^ ab Lee BH, Ryu MK, Choi SY, Lee KH, Im S, Sung MM (diciembre de 2007). "Fabricación rápida en fase de vapor de superredes híbridas orgánico-inorgánicas con precisión monocapa". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 129 (51): 16034–41. doi :10.1021/ja075664o. PMID  18047337.
  7. ^ Dameron AA, Seghete D, Burton BB, Davidson SD, Cavanagh AS, Bertrand JA, George SM (mayo de 2008). "Deposición de capas moleculares de películas de polímero de alucona utilizando trimetilaluminio y etilenglicol". Química de Materiales . 20 (10): 3315–3326. doi :10.1021/cm7032977.
  8. ^ Shao HI, Umemoto S, Kikutani T, Okui N (enero de 1997). "Policondensación capa por capa de nailon 66 mediante polimerización por deposición de vapor alterna". Polímero . 38 (2): 459–462. doi :10.1016/S0032-3861(96)00504-6.
  9. ^ Adamczyk NM, Dameron AA, George SM (marzo de 2008). "Deposición de capas moleculares de películas de poli (p-fenilen tereftalamida) utilizando cloruro de tereftaloilo y p-fenilendiamina". Langmuir . 24 (5): 2081–9. doi :10.1021/la7025279. PMID  18215079.
  10. ^ Peng Q, Efimenko K, Genzer J, Parsons GN (julio de 2012). "Orientación de oligómeros en películas de poliamida alquilaromática depositada en capas moleculares de vapor". Langmuir . 28 (28): 10464–70. doi :10.1021/la3017936. PMID  22765908.
  11. ^ Yoshimura T, Kudo Y (16 de enero de 2009). "Crecimiento de alambre de polímero en pasos monomoleculares a partir de moléculas del núcleo de la semilla mediante deposición de capa molecular de tipo gas portador". Física Aplicada Express . 2 (1): 015502. Código bibliográfico : 2009APExp...2a5502Y. doi :10.1143/APEX.2.015502. S2CID  98004440.
  12. ^ Loscutoff PW, Zhou H, Clendenning SB, Bent SF (enero de 2010). "Formación de mezclas y laminados orgánicos a nanoescala mediante deposición de capas moleculares". ACS Nano . 4 (1): 331–41. doi :10.1021/nn901013r. PMID  20000603.
  13. ^ Loscutoff PW, Lee HB, Bent SF (12 de octubre de 2010). "Deposición de películas de politiourea ultrafinas mediante deposición de capas moleculares". Química de Materiales . 22 (19): 5563–5569. doi :10.1021/cm1016239.
  14. ^ Sabapathy RC, Crooks RM (octubre de 2000). "Síntesis de una película fina orgánica de tres capas preparada mediante reacciones secuenciales en ausencia de disolventes". Langmuir . 16 (20): 7783–7788. doi :10.1021/la000603o.
  15. ^ abc Cómo funciona la deposición de capas atómicas (ALD) en YouTube
  16. ^ Leskelä M, Ritala M (abril de 2002). "Deposición de capas atómicas (ALD): de precursores a estructuras de películas delgadas". Películas sólidas delgadas . 409 (1): 138-146. Código Bib : 2002TSF...409..138L. doi :10.1016/s0040-6090(02)00117-7.
  17. ^ Sundberg P, Karppinen M (22 de julio de 2014). "Estructuras de película delgada orgánicas e inorgánicas-orgánicas por deposición de capas moleculares: una revisión". Revista Beilstein de Nanotecnología . 5 : 1104–36. doi :10.3762/bjnano.5.123. PMC 4143120 . PMID  25161845. 
  18. ^ Sundberg P, Karppinen M (22 de julio de 2014). "Estructuras de películas delgadas orgánicas e inorgánicas-orgánicas por deposición de capas moleculares: una revisión". Revista Beilstein de Nanotecnología . 5 : 1104–36. doi : 10.3762/bjnano.5.123 . PMC 4143120 . PMID  25161845. S2CID  18351209. 
  19. ^ Meng X (2017). "Una descripción general de la deposición de capas moleculares para materiales híbridos orgánicos y orgánicos-inorgánicos: mecanismos, características de crecimiento y aplicaciones prometedoras". Revista de Química de Materiales A. 5 (35): 18326–18378. doi :10.1039/c7ta04449f. ISSN  2050-7488.
  20. ^ abcdef Puurunen RL (15 de junio de 2005). "Química superficial de la deposición de capas atómicas: un estudio de caso para el proceso trimetilaluminio/agua". Revista de Física Aplicada . 97 (12): 121301–121301–52. Código Bib : 2005JAP....97l1301P. doi :10.1063/1.1940727.
  21. ^ "Desarrollo del proceso de deposición de capas atómicas: diez pasos para desarrollar, optimizar y caracterizar con éxito recetas ALD: límites atómicos". 12 de febrero de 2019 . Consultado el 14 de febrero de 2019 .
  22. ^ George SM, Yoon B, Dameron AA (abril de 2009). "Química de superficies para la deposición de capas moleculares de polímeros orgánicos-inorgánicos híbridos y orgánicos". Cuentas de la investigación química . 42 (4): 498–508. CiteSeerX 10.1.1.628.4492 . doi :10.1021/ar800105q. PMID  19249861. 
  23. ^ ab Van de Kerckhove K, Mattelaer F, Deduytsche D, Vereecken PM, Dendooven J, Detavernier C (enero de 2016). "Deposición de capas moleculares de" titanicona ", un material híbrido a base de titanio, como electrodo para baterías de iones de litio". Transacciones Dalton . 45 (3): 1176–84. doi :10.1039/c5dt03840e. PMID  26662179.
  24. ^ Nilsen O, Klepper K, Nielsen H, Fjellvaåg H (2008). "Deposición de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos mediante deposición de capas atómicas". Transacciones ECS . 16 (4). ECS: 3–14. Código Bib : 2008ECSTr..16d...3N. doi : 10.1149/1.2979975. S2CID  98464425.
  25. ^ ab Yoon B, Seghete D, Cavanagh AS, George SM (24 de noviembre de 2009). "Deposición de capas moleculares de películas de polímero de alucona híbridas orgánicas-inorgánicas mediante una secuencia de reacción ABC de tres pasos". Química de Materiales . 21 (22): 5365–5374. doi :10.1021/cm9013267. ISSN  0897-4756.
  26. ^ Keskiväli L, Putkonen M, Puhakka E, Kenttä E, Kint J, Ramachandran RK y col. (julio de 2018). "Deposición de capas moleculares mediante reacciones de apertura de anillos: modelado molecular del crecimiento de la película y los efectos del peróxido de hidrógeno". ACS Omega . 3 (7): 7141–7149. doi :10.1021/acsomega.8b01301. PMC 6644646 . PMID  31458876. 
  27. ^ Elam JW, Groner MD, George SM (agosto de 2002). "Reactor de flujo viscoso con microbalanza de cristal de cuarzo para crecimiento de películas finas mediante deposición de capas atómicas". Revisión de Instrumentos Científicos . 73 (8): 2981–2987. Código Bib : 2002RScI...73.2981E. doi :10.1063/1.1490410. ISSN  0034-6748.
  28. ^ Mousa MB, Oldham CJ, Jur JS, Parsons GN (enero de 2012). "Efecto de la temperatura y la velocidad del gas sobre el crecimiento por ciclo durante la deposición de la capa atómica de Al 2 O 3 y ZnO a presión atmosférica". Revista de ciencia y tecnología del vacío A: vacío, superficies y películas . 30 (1): 01A155. Código Bib : 2012JVSTA..30aA155M. doi : 10.1116/1.3670961.
  29. ^ Jur JS, Parsons GN (febrero de 2011). "Deposición de capas atómicas de Al (2) O (3) y ZnO a presión atmosférica en un reactor tubular de flujo". Interfaces y materiales aplicados de ACS . 3 (2): 299–308. doi :10.1021/am100940g. PMID  21265563.
  30. ^ Love A, Middleman S, Hochberg AK (marzo de 1993). "La dinámica de los burbujeadores como sistemas de suministro de vapor". Revista de crecimiento cristalino . 129 (1–2): 119–133. Código Bib : 1993JCrGr.129..119L. doi :10.1016/0022-0248(93)90441-X.
  31. ^ Woelk E, DiCarlo R (mayo de 2014). "Control de la alimentación de vapor desde precursores líquidos al proceso OMVPE". Revista de crecimiento cristalino . 393 : 32–34. Código Bib : 2014JCrGr.393...32W. doi : 10.1016/j.jcrysgro.2013.10.020 .
  32. ^ abc Timmons M, Rangarajan P, Stennick R (diciembre de 2000). "Un estudio de diseño de cilindros para fuentes sólidas de OMVPE". Revista de crecimiento cristalino . 221 (1–4): 635–639. Código Bib : 2000JCrGr.221..635T. doi :10.1016/S0022-0248(00)00791-0.
  33. ^ Frigo DM, Van Berkel WW, Maassen WA, van Mier GP, Wilkie JH, Gal AW (noviembre de 1992). "Un método de dosificación de fuentes sólidas para MOVPE: excelente reproducibilidad de la dosimetría a partir de una solución saturada de trimetilindio". Revista de crecimiento cristalino . 124 (1–4): 99–105. Código Bib : 1992JCrGr.124...99F. doi :10.1016/0022-0248(92)90444-N.
  34. ^ Andre CL, El-Zein N, Tran N (enero de 2007). "Burbujeador para el suministro constante de vapor de un producto químico sólido". Revista de crecimiento cristalino . 298 : 168-171. Código Bib : 2007JCrGr.298..168A. doi :10.1016/j.jcrysgro.2006.10.018.
  35. ^ Suntola T, Hyvarinen J (agosto de 1985). "Epitaxia de la capa atómica". Revisión anual de la ciencia de los materiales . 15 (1): 177–195. Código bibliográfico : 1985AnRMS..15..177S. doi : 10.1146/annurev.ms.15.080185.001141. ISSN  0084-6600.
  36. ^ Kumagai Y, Mayumi M, Koukitu A, Seki H (junio de 2000). "Monitoreo gravimétrico in situ de la epitaxia de la capa atómica de transporte de halógenos de GaN cúbico". Ciencia de superficies aplicada . 159–160 (1–2): 427–431. Código Bib : 2000ApSS..159..427K. doi :10.1016/S0169-4332(00)00120-3.
  37. ^ Hoex B, Heil SB, Langereis E, van de Sanden MC, Kessels WM (24 de julio de 2006). "Recombinación de superficie ultrabaja de sustratos de c-Si pasivados por capa atómica asistida por plasma depositada Al2O3". Letras de Física Aplicada . 89 (4): 042112. Código bibliográfico : 2006ApPhL..89d2112H. doi : 10.1063/1.2240736. ISSN  0003-6951.
  38. ^ Kim JB, Kwon DR, Chakrabarti K, Lee C, Oh KY, Lee JH (diciembre de 2002). "Mejora del comportamiento dieléctrico del Al2O3 mediante el uso de ozono como oxidante para la técnica de deposición de capas atómicas". Revista de Física Aplicada . 92 (11): 6739–6742. Código Bib : 2002JAP....92.6739K. doi :10.1063/1.1515951. ISSN  0021-8979.
  39. ^ Fujii Y (31 de julio de 2013). "Desarrollos recientes en el análisis de reflectividad de rayos X para superficies rugosas e interfaces de materiales de película delgada multicapa". Revista de Materiales . 2013 : 1–20. doi : 10.1155/2013/678361 . ISSN  2314-4866.
  40. ^ Tompkins HG, Irene EA (2005). "Prefacio". Manual de elipsometría . Elsevier. págs. xv-xvi. doi :10.1016/b978-081551499-2.50002-2. ISBN 978-0-8155-1499-2.
  41. ^ O'Sullivan CK, Guilbault GG (diciembre de 1999). "Microbalanzas comerciales de cristal de cuarzo: teoría y aplicaciones". Biosensores y Bioelectrónica . 14 (8–9): 663–670. doi :10.1016/s0956-5663(99)00040-8. ISSN  0956-5663.
  42. ^ Dameron A, Seghete D, Burton BB, Davidson SD, Cavanagh AS, Bertrand JA, George SM (mayo de 2008). "Deposición de capas moleculares de películas de polímero de alucona utilizando trimetilaluminio y etilenglicol". Química de Materiales . 20 (10): 3315–3326. doi :10.1021/cm7032977. ISSN  0897-4756.
  43. ^ Lee Y, Yoon B, Cavanagh AS, George SM (diciembre de 2011). "Deposición de capas moleculares de películas de polímero de alcóxido de aluminio utilizando trimetilaluminio y glicidol". Langmuir . 27 (24): 15155–64. doi :10.1021/la202391h. PMID  22029704.
  44. ^ Andrade JD (1985). "Espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS)". Aspectos superficiales e interfaciales de los polímeros biomédicos . Springer Estados Unidos. págs. 105-195. doi :10.1007/978-1-4684-8610-0_5. ISBN 978-1-4684-8612-4.
  45. ^ Jenkins R (julio de 1974). "Espectroscopia de rayos X. Leonid Azaroff, McGraw-Hill, 1974. 20,00 dólares". Espectrometría de Rayos X. 3 (3): A21. Código Bib : 1974XRS.....3A..21J. doi :10.1002/xrs.1300030312. ISSN  0049-8246.
  46. ^ Giessibl FJ (29 de julio de 2003). "Avances en microscopía de fuerza atómica". Reseñas de Física Moderna . 75 (3): 949–983. arXiv : cond-mat/0305119 . Código Bib : 2003RvMP...75..949G. doi :10.1103/revmodphys.75.949. ISSN  0034-6861. S2CID  18924292.
  47. ^ Zhou W, Apkarian R, Wang ZL , Joy D (2006), "Fundamentos de la microscopía electrónica de barrido (SEM)", Microscopía de barrido para nanotecnología , Springer New York, págs. 1–40, doi :10.1007/978-0- 387-39620-0_1, ISBN 978-0-387-33325-0
  48. ^ Berthomieu C, Hienerwadel R (10 de junio de 2009). "Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR)". Investigación sobre la fotosíntesis . 101 (2–3): 157–70. Código bibliográfico : 2009PhoRe.101..157B. doi :10.1007/s11120-009-9439-x. PMID  19513810. S2CID  29890772.
  49. ^ "Stanovlenie Russko-Amerikanskikh Otnoshenii, 1775–1815 [El establecimiento de relaciones ruso-estadounidenses, 1775–1815]. por <italic>NN Bolkhovitinov</italic> [Akademiia Nauk SSSR, Institut Istorii.] (Moscú: Izdatel'stvo "Nauka." 1966. págs. 638)". La revisión histórica estadounidense . Febrero de 1968. doi : 10.1086/ahr/73.3.771. ISSN  1937-5239.
  50. ^ ab Li X, Lushington A, Sun Q, Xiao W, Liu J, Wang B, et al. (junio de 2016). "Baterías de litio-azufre de alta temperatura, seguras y duraderas, mediante revestimiento depositado en una capa molecular". Nano Letras . 16 (6): 3545–9. Código Bib : 2016NanoL..16.3545L. doi : 10.1021/acs.nanolett.6b00577. PMID  27175936. S2CID  206733472.
  51. ^ Lushington A, Liu J, Bannis MN, Xiao B, Lawes S, Li R, Sun X (diciembre de 2015). "Un enfoque novedoso para controlar la conductividad de películas delgadas mediante deposición de capas moleculares". Ciencia de superficies aplicada . 357 : 1319-1324. Código Bib : 2015ApSS..357.1319L. doi :10.1016/j.apsusc.2015.09.155.
  52. ^ Beckhoff B, Kanngießer hB, Langhoff N, Wedell R, Wolff H, eds. (2006). Manual de análisis práctico de fluorescencia de rayos X. doi :10.1007/978-3-540-36722-2. ISBN 978-3-540-28603-5.
  53. ^ Santoro G, Yu S (25 de enero de 2017). "Dispersión de rayos X de ángulo pequeño de incidencia rasante como herramienta para estudios in situ resueltos en el tiempo". Dispersión de rayos X. En tecnología. doi : 10.5772/64877 . ISBN 978-953-51-2887-8.
  54. ^ Dendooven J, Ramachandran RK, Solano E, Kurttepeli M, Geerts L, Heremans G, et al. (octubre de 2017). "Ajuste independiente del tamaño y cobertura de nanopartículas de Pt soportadas mediante deposición de capas atómicas". Comunicaciones de la naturaleza . 8 (1): 1074. Código bibliográfico : 2017NatCo...8.1074D. doi :10.1038/s41467-017-01140-z. PMC 5651928 . PMID  29057871. 
  55. ^ Dendooven J, Pulinthanathu Sree S, De Keyser K, Deduytsche D, Martens JA, Ludwig KF, Detavernier C (18 de marzo de 2011). "Medidas de fluorescencia de rayos X in situ durante la deposición de capas atómicas: nucleación y crecimiento de TiO2 en sustratos planos y en películas nanoporosas". La Revista de Química Física C. 115 (14): 6605–6610. doi :10.1021/jp111314b. ISSN  1932-7447.
  56. ^ "¿Qué es VPI (infiltración en fase de vapor)?". CTECNANO . Consultado el 1 de octubre de 2020 .
  57. ^ "Red de formación innovadora HYCOAT | Recubrimientos híbridos funcionales por deposición de capas moleculares | Acciones Marie Curie H2020". www.hycoat.eu . Consultado el 18 de febrero de 2019 .
  58. ^ Shamiryan D, Abell T, Iacopi F, Maex K (enero de 2004). "Materiales dieléctricos de baja k". Materiales hoy . 7 (1): 34–39. doi : 10.1016/s1369-7021(04)00053-7 . ISSN  1369-7021.
  59. ^ Klepper KB, Nilsen O, Levy T, Fjellvåg H (2 de noviembre de 2011). "Deposición de capas atómicas de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos basados ​​en ácidos carboxílicos lineales insaturados". Revista europea de química inorgánica . 2011 (34): 5305–5312. doi : 10.1002/ejic.201100192 . ISSN  1434-1948.
  60. ^ Mor YS, Chang TC, Liu PT, Tsai TM, Chen CW, Yan ST y otros. (2002). "Reparación eficaz de material dieléctrico de k ultrabajo (k ~ 2,0) mediante tratamiento con hexametildisilazano". Revista de ciencia y tecnología del vacío B: microelectrónica y estructuras nanométricas . 20 (4): 1334-1338. Código Bib : 2002JVSTB..20.1334M. doi :10.1116/1.1488645.
  61. ^ Lee BH, Anderson VR, George SM (22 de mayo de 2013). "Deposición de capas moleculares de películas de circono y ZrO2 / aleación de circonio: crecimiento y propiedades". Deposición química de vapor . 19 (4–6): 204–212. doi :10.1002/cvde.201207045. ISSN  0948-1907.
  62. ^ Cheng L, Lee J, Zhu H, Ravichandran AV, Wang Q, Lucero AT, et al. (octubre de 2017). "2 para dispositivos basados ​​en materiales bidimensionales". ACS Nano . 11 (10): 10243–10252. doi : 10.1021/acsnano.7b04813. PMID  28832118.
  63. ^ Cao YQ, Zhu L, Li X, Cao ZY, Wu D, Li AD (septiembre de 2015). "Características de crecimiento de películas delgadas híbridas de ácido fumárico a base de Ti mediante deposición de capas moleculares". Transacciones Dalton . 44 (33): 14782–92. doi :10.1039/c5dt00384a. PMID  26219386.
  64. ^ ab Stassen I, Burtch N, Talin A, Falcaro P, Allendorf M, Ameloot R (junio de 2017). "Una hoja de ruta actualizada para la integración de estructuras organometálicas con dispositivos electrónicos y sensores químicos". Reseñas de la sociedad química . 46 (11): 3185–3241. doi :10.1039/C7CS00122C. PMID  28452388.
  65. ^ Souto M, Strutyński K, Melle-Franco M, Rocha J (abril de 2020). "Bloques de construcción orgánicos electroactivos para el diseño químico de estructuras porosas funcionales (MOF y COF) en electrónica". Química: una revista europea . 26 (48): 10912–10935. doi :10.1002/chem.202001211. PMID  32293769.
  66. ^ Stassen I, Styles M, Grenci G, Gorp HV, Vanderlinden W, Feyter SD y otros. (Marzo de 2016). "Deposición química de vapor de películas delgadas de estructura de imidazolato zeolítico". Materiales de la naturaleza . 15 (3): 304–10. Código Bib : 2016NatMa..15..304S. doi :10.1038/nmat4509. PMID  26657328.
  67. ^ Cruz AJ, Stassen I, Krishtab M, Marcoen K, Stassin T, Rodríguez-Hermida S, et al. (2019-11-26). "Proceso integrado de sala blanca para la deposición en fase de vapor de películas delgadas de estructura de imidazolato zeolítico de gran superficie". Química de Materiales . 31 (22): 9462–9471. doi : 10.1021/acs.chemmater.9b03435. hdl : 10550/74201 . ISSN  0897-4756.
  68. ^ Stassin T, Rodríguez-Hermida S, Schrode B, Cruz AJ, Carraro F, Kravchenko D, et al. (septiembre de 2019). "Deposición en fase de vapor de películas delgadas de estructura organometálica de dicarboxilato de cobre orientada". Comunicaciones Químicas . 55 (68): 10056–10059. doi :10.1039/C9CC05161A. PMID  31369024. S2CID  199057054.
  69. ^ Salmi LD, Heikkilä MJ, Vehkamäki M, Puukilainen E, Ritala M, Sajavaara T (11 de noviembre de 2014). "Estudios sobre deposición de capas atómicas de películas delgadas IRMOF-8". Revista de ciencia y tecnología del vacío A. 33 (1): 01A121. doi :10.1116/1.4901455. ISSN  0734-2101.
  70. ^ Salmi LD, Heikkilä MJ, Puukilainen E, Sajavaara T, Grosso D, Ritala M (1 de diciembre de 2013). "Estudios sobre deposición de capas atómicas de películas delgadas de MOF-5". Materiales Microporosos y Mesoporosos . 182 : 147-154. Código Bib : 2013MicMM.182..147S. doi :10.1016/j.micromeso.2013.08.024. ISSN  1387-1811.
  71. ^ Lausund KB, Nilsen O (noviembre de 2016). "Síntesis en fase totalmente gaseosa de UiO-66 mediante deposición de capas atómicas moduladas". Comunicaciones de la naturaleza . 7 (1): 13578. Código bibliográfico : 2016NatCo...713578L. doi : 10.1038/ncomms13578. PMC 5123030 . PMID  27876797. 
  72. ^ Yoon B, Lee BH, George SM (13 de noviembre de 2012). "Películas finas de zincona híbridas orgánicas-inorgánicas altamente conductoras y transparentes mediante deposición de capas atómicas y moleculares". La Revista de Química Física C. 116 (46): 24784–24791. doi :10.1021/jp3057477. ISSN  1932-7447.
  73. ^ Piper DM, Travis JJ, Young M, Son SB, Kim SC, Oh KH y otros. (Marzo del 2014). "Ánodos de nanocompuestos de Si reversibles de alta capacidad para baterías de iones de litio habilitados mediante deposición de capas moleculares". Materiales avanzados . 26 (10): 1596–601. Código Bib : 2014AdM....26.1596P. doi :10.1002/adma.201304714. PMID  24353043. S2CID  205253006.
  74. ^ Piper DM, Lee Y, Son SB, Evans T, Lin F, Nordlund D, et al. (Abril de 2016). "Recubrimiento de dioxibenceno de aluminio reticulado para la estabilización de electrodos de silicio". Nanoenergía . 22 : 202-210. Código Bib : 2016NEne...22..202M. doi : 10.1016/j.nanoen.2016.02.021 .
  75. ^ Li X, Lushington A, Liu J, Li R, Sun X (septiembre de 2014). "Cátodos de azufre estables superiores de baterías Li-S habilitados por deposición de capas moleculares". Comunicaciones Químicas . 50 (68): 9757–60. doi :10.1039/C4CC04097J. PMID  25026556.
  76. ^ Jiao YP, Cui FZ (diciembre de 2007). "Modificación superficial de biomateriales de poliéster para ingeniería de tejidos". Materiales Biomédicos . 2 (4): R24-37. doi :10.1088/1748-6041/2/4/R02. PMID  18458475. S2CID  12019400.
  77. ^ Momtazi L, Sønsteby HH, Dartt DA, Eidet JR, Nilsen O (10 de abril de 2017). "Titaminatos bioactivos procedentes de la deposición de capas moleculares". Avances de RSC . 7 (34): 20900–20907. Código Bib : 2017RSCAD...720900M. doi : 10.1039/C7RA01918A . hdl : 10852/64650 .
  78. ^ Momtazi L, Dartt DA, Nilsen O, Eidet JR (diciembre de 2018). "La deposición de capas moleculares crea sustratos biocompatibles para las células epiteliales". Revista de investigación de materiales biomédicos. Parte A. 106 (12): 3090–3098. doi : 10.1002/jbm.a.36499. PMID  30194710. S2CID  52173008.
  79. ^ Momtazi L, Sønsteby HH, Nilsen O (8 de febrero de 2019). "Materiales híbridos orgánicos-inorgánicos biocompatibles a base de nucleobases y titanio desarrollados por deposición de capas moleculares". Revista Beilstein de Nanotecnología . 10 (1): 399–411. doi :10.3762/bjnano.10.39. PMC 6369986 . PMID  30800579. 
  80. ^ OMS, 2019 Agentes antibacterianos en desarrollo clínico: un análisis del proceso de desarrollo clínico de antibacterianos. Ginebra: Organización Mundial de la Salud; 2019. Licencia: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  81. ^ Xuan W, He Y, Huang L, Huang YY, Bhayana B, Xi L, et al. (noviembre de 2018). "Inactivación fotodinámica antimicrobiana mediada por tetraciclinas in vitro e in vivo: mecanismos fotoquímicos y potenciación por yoduro de potasio". Informes científicos . 8 (1): 17130. Código bibliográfico : 2018NatSR...817130X. doi :10.1038/s41598-018-35594-y. PMC 6244358 . PMID  30459451. 
  82. ^ Hamblin MR (octubre de 2016). "Inactivación fotodinámica antimicrobiana: una nueva y brillante técnica para matar microbios resistentes". Opinión actual en microbiología . 33 : 67–73. doi :10.1016/j.mib.2016.06.008. PMC 5069151 . PMID  27421070. 
  83. ^ Walker T, Canales M, Noimark S, Page K, Parkin I, Faull J, et al. (noviembre de 2017). "Una superficie antimicrobiana activada por luz es activa contra organismos bacterianos, virales y fúngicos". Informes científicos . 7 (1): 15298. Código bibliográfico : 2017NatSR...715298W. doi :10.1038/s41598-017-15565-5. PMC 5681661 . PMID  29127333. 
  84. ^ Lausund KB, Olsen MS, Hansen PA, Valen H, Nilsen O (2020). "Películas delgadas de MOF con enlazadores biaromáticos cultivadas mediante deposición de capas moleculares". Revista de Química de Materiales A. 8 (5): 2539–2548. doi : 10.1039/C9TA09303F . hdl : 10852/84066 .
  85. ^ "Epitaxia de haz molecular, deposición de película delgada y sistemas de deposición de capa atómica - SVT Associates". www.svta.com .
  86. ^ Escuela Secundaria Nalwa (2002). Manual de materiales de película delgada . San Diego: Prensa académica. ISBN 9780125129084. OCLC  162575792.[ página necesaria ]

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