Cómo se producen las uniones de moléculas orgánicas con semiconductores
(NC&T) Mark Tuckerman, un profesor adjunto en el Departamento de Química de la NYU y en el Courant Institute of Mathematical Sciences, junto con el alumno graduado Peter Minary, y el investigador de postdoctorado Radu Iftimie, analizaron cómo el butadieno, una molécula orgánica, se une a una determinada superficie de silicio.
Para ello se ayudaron de modelos informáticos. (Iftimie es ahora profesor adjunto en la Universidad de Montreal, y Minary es un investigador de postdoctorado de la Universidad de Stanford).
Los investigadores fueron capaces de identificar cuatro productos principales que el butadieno puede formar cuando se está uniendo a la superficie de silicio que estudiaron. Estos productos han sido observados independientemente en experimentos llevados a cabo en otros lugares. Pero Tuckerman y Minary lograron analizar además otros aspectos, hasta ahora nada claros, del mecanismo responsable. En teoría, sería posible predecir con notable exactitud cómo otras moléculas orgánicas se unirán a las superficies y qué productos cabe esperar.
Los investigadores también exploraron un procedimiento de importancia en la litografía, o proceso de grabado de superficies, en donde examinaron cómo una molécula orgánica se separa de una superficie.
 | | Dibujos y esquemas que ilustran los productos formados por la adición de una molécula orgánica -butadieno- a una superficie de silicio. (Foto: NYU) |
El proceso es crucial para la producción de chips de ordenador, porque requiere sobreponer diseños de superficie múltiples veces con plena exactitud. Tuckerman y Minary se valieron sólo de su modelo informático para determinar, mediante ingeniería inversa, la molécula orgánica apta para lograr la reacción deseada, con mayor facilidad que el butadieno original empleado en los estudios de adherencia.
Estos hallazgos sugieren que la reacción química en la superficie del semiconductor puede ser controlada por un diseño a la medida, o usando moléculas especiales "a la carta" que exhiban las propiedades específicas deseadas en las reacciones a las que serán sometidas.
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