Electrodeposición de Cobre Sobre Películas Orgánicas: Aplicaciones en la Micro/Nanotecnología

Abstract

El presente trabajo de tesis explora la electrodeposición de cobre sobre películas orgánicas y las potenciales aplicaciones a la micro y nanotecnología. El desarrollo del trabajo experimental puede ser dividido en dos partes. En la primera se prepararon superficies metálicas nanoestructuradas modificadas con una capa orgánica por medio del autoensamblado de distintos tipos de alcanotioles (C3H7S H, C6H13S H, CH3(CH2)11S H, HS (CH2)10CO2H). Se analizaron principalmente tres aspectos (a) el nivel de cubrimiento por parte de la monocapa autoensamblada, (b) la capacidad eléctrica del sistema metal/monocapa orgánica/cobre, donde este último se deposita tanto por medio electroquímico como por deposición física en fase vapor y (c), su empleo en la replicación de estructuras bajo una escala micrométrica y nanométrica. La segunda etapa fue el estudio de la estructura y propiedades de películas de melanina formadas electroquímicamente a -1,0 V (v/s ECS) sobre un sustrato de oro. La melanina corresponde a un biopolímero que se compone principalmente de dos monómeros, el 5,6-dihidroxiindol (DHI) y 5,6-dihidroxiindol-ácido carboxílico (DHICA). Los resultados obtenidos entregan una dependencia entre el crecimiento del espesor de la película de melanina formada sobre el oro con respecto al tiempo de polarización del electrodo. Por otra parte, las pruebas electroquímicas reafirman la existencia de 3 pares redox, donde uno de ellos está asociado a la existencia de trazas de Fe en la película, situación determinada por técnicas de absorción atómica, espectroscopía de electrones Auger, XANES y AFM magnético. También se observaron propiedades electrocatalíticas en la película de melanina, que afectan la reducción del peróxido de hidrógeno. Esto se verificó tanto en un medio básico (0,1 M NaOH) como en un amortiguador (’buffer’) fosfato a pH = 7. Finalmente, experiencias realizadas con espectroscopía túnel, STS, demostraron el comportamiento semiconductor de las películas de melanina.