Small Methods:单层功能化氢终止无氧硅表面的应用研究与展望

smtd201700072-gra-0001-m由于地球储量丰富、制备工艺简单、成本低廉及独有的内在特性等优点,半导体硅逐渐成为生物、传感器、电子器件以及太阳能电池的理想材料。硅面主要存在氢终止和氧化硅两种典型表面类型。有机/无机分子单层自组装被视为一种简单可行的协调实现硅基器件材料功能化的有效途径。然而,由于长时间放置在水溶液或空气中,硅表面存在的氧化硅绝缘隔热层大大限制了材料表面的电子转移,进而削弱了硅基材料的化学性能,也是制约这些新型能源材料商业化的主要瓶颈之一。因此,通过单层无氧功能化的途径获取氢终止无氧硅表面成为当前硅基材料发展的关键。

最近,荷兰特温特大学的Huskens教授及其研究团队通过对近些年相关文献进行总结分析,详细论述了单层功能化氢终止无氧硅表面应用的最新研究进展。文章首先介绍了硅基材料的发展现状;然后总结了将Si-CSi-NSi-O-CSi-S修饰到氢终止无氧硅表面的主要途径,包括氢化硅烷化、氯化法、碳化法、电化学接枝及电化学还原法等,为后续成功制备其他功能基团修饰硅表面以及二次、三次基团接枝提供理论指导;接着又将该类材料的应用领域进行细化,包括表面钝化、电子器件、掺杂、光学器件、生物器件及传感等。最后,对单层多功能氢终止无氧硅表面在多领域的发展趋势和相应的机遇与挑战进行了展望,相信能给广大科研人员带来较大参考价值。相关论文在线发表在Small Methods (Small Methods 2017, 1700072) 上。

Speak Your Mind

*