Wet chemical functionalization of III-V semiconductor surfaces: Alkylation of gallium arsenide and gallium nitride by a Grignard reaction sequence

Langmuir

Volumn 28, Issue 10, 2012, Pages 4672-4682

  Peczonczyk, Sabrina L ^a   Mukherjee, Jhindan ^a   Carim, Azhar I ^a   Maldonado, Stephen ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKYL GROUPS; CHLORINE ACTIVATION; DIETHYL ETHERS; ELECTRONIC PASSIVATION; FUNCTIONALIZED; GAAS; GASPHASE; GRIGNARD REACTION; GRIGNARD REAGENT; HIGH RESOLUTION; II-IV SEMICONDUCTORS; OXIDE REMOVAL; PRE-TREATMENTS; RAMAN SIGNATURES; SCHOTTKY; SELECTIVE SURFACE; SPECTROSCOPIC EVIDENCE; SURFACE BONDS; SURFACE BOUNDS; SURFACE LAYERS; SURFACE OXIDATIONS; TERT BUTANOL; WET CHEMICALS; X-RAY PHOTOELECTRONS;

ALKYLATION; BINDING ENERGY; CHLORINE; CONTACT ANGLE; ETHERS; GALLIUM NITRIDE; HETEROJUNCTIONS; HYDROPHOBICITY; MERCURY (METAL); ORGANIC COMPOUNDS; PHASE INTERFACES; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; SEMICONDUCTING GALLIUM; SODIUM; VANADIUM;

GALLIUM ARSENIDE;

EID: 84858176834     PISSN: 07437463     EISSN: 15205827     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la204698a     Document Type: Article

References (92)

1. Bent, S. F. Surf. Sci. 2002, 500, 879-903
2. Filler, M. A.; Bent, S. F. Prog. Surf. Sci. 2003, 73, 1-56
3. Linford, M. R.; Fenter, P.; Eisenberger, P. M.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3145-3155
4. Buriak, J. M. Chem Commun 1999, 1051-1060
5. Buriak, J. M. Chem. Rev. 2002, 102, 1271-1308
6. Hamers, R. J. Annu. Rev. Anal. Chem. 2008, 1, 707-736
7. Gerlich, D.; Cullen, G. W.; Amick, J. A. J. Electrochem. Soc. 1962, 109, 133-138
8. Hamers, R. J.; Coulter, S. K.; Ellison, M. D.; Hovis, J. S.; Padowitz, D. F.; Schwartz, M. P.; Greenlief, C. M.; Russell, J. N. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 617-624
9. Cohen, R.; Kronik, L.; Shanzer, A.; Cahen, D.; Liu, A.; Rosenwaks, Y.; Lorenz, J. K.; Ellis, A. B. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10545-10553
10. Stewart, M. P.; Maya, F.; Kosynkin, D. V.; Dirk, S. M.; Stapleton, J. J.; McGuiness, C. L.; Allara, D. L.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 370-378
11. Seker, F.; Meeker, K.; Kuech, T. F.; Ellis, A. B. Chem. Rev. 2000, 100, 2505-2536
12. Berkovits, V. L.; Ulin, V. P.; Losurdo, M.; Capezzuto, P.; Bruno, G.; Perna, G.; Capozzi, V. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 3739-3741
13. Makowski, M. S.; Zemlyanov, D. Y.; Ivanisevic, A. Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 4625-4632
14. Traub, M. C.; Biteen, J. S.; Michalak, D. J.; Webb, L. J.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18467-18473
15. Adlkofer, K.; Tanaka, M. Langmuir 2001, 17, 4267-4273
16. Jun, Y.; Zhu, X. Y.; Hsu, J. W. P. Langmuir 2006, 22, 3627-3632
17. Baum, T.; Ye, S.; Uosaki, K. Langmuir 1999, 15, 8577-8579
18. Shaporenko, A.; Adlkofer, K.; Johansson, L. S. O.; Tanaka, M.; Zharnikov, M. Langmuir 2003, 19, 4992-4998
19. Shaporenko, A.; Adlkofer, K.; Johansson, L. S. O.; Ulman, A.; Grunze, M.; Tanaka, M.; Zharnikov, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17964-17972
20. McGuiness, C. L.; Blasini, D.; Masejewski, J. P.; Uppili, S.; Cabarcos, O. M.; Smilgies, D.; Allara, D. L. ACS Nano 2007, 1, 30-49
21. Sheen, C. W.; Shi, J.-X.; Mirtensson, J.; Parikh, A. N.; Allara, D. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1514-1515
22. McGuiness, C. L.; Shaporenko, A.; Zharnikov, M.; Walker, A. V.; Allara, D. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4226-4234
23. Lunt, S. R.; Ryba, G. N.; Santangelo, P. G.; Lewis, N. S. J. Appl. Phys. 1991, 70, 7449-7465
24. Ashkenasy, G.; Cahen, D.; Cohen, R.; Shanzer, A.; Vilan, A. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 121-128
25. Nesher, G.; Shpaisman, H.; Cahen, D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 734-735
26. Salomon, A.; Bolcking, T.; Gooding, J. J.; Cahen, D. Nano Lett. 2006, 6, 2873-2876
27. Vilan, A.; Shanzer, A.; Cahen, D. Nature 2000, 404, 166-168
28. Nesher, G.; Vilan, A.; Cohen, H.; Cahen, D.; Amy, F.; Chan, C.; Hwang, J.; Kahn, A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14363-14371
29. Yablonovitch, E.; Bhat, R.; Harbison, J. P.; Logan, R. A. Appl. Phys. Lett. 1987, 50, 1197-1199
30. Yablonovitch, E.; Gmitter, T. J. Solid-State Electron. 1992, 35, 261-267
31. Tomioka, K.; Motohisa, J.; Hara, S.; Hiruma, K.; Fukui, T. Nano Lett. 2010, 10, 1639-1644
32. Vetury, R.; Zhang, N. Q.; Keller, S.; Mishra, U. K. IEEE Trans. Electron Devices 2001, 48, 560-566
33. Gila, B. P.; Thaler, G. T.; Onstine, A. H.; Hlad, M.; Gerger, A.; Herrero, A.; Allums, K. K.; Stodilka, D.; Jang, S.; Kang, B.; Anderson, T.; Abernathy, C. R.; Ren, F.; Pearton, S. J. Solid-State Electron. 2006, 50, 1016-1023
34. Mukherjee, J.; Peczonczyk, S.; Maldonado, S. Langmuir 2010, 26, 10890-10896
35. Mao, O.; Altounian, Z.; StromOlsen, J. O. Rev. Sci. Instrum. 1997, 68, 2438-2441
36. Shriver, D. F.; Drezdzon, M. A. The Manipulation of Air-Sensitive Compounds; Wiley: New York, 1986.
37. Bansal, A.; Li, X.; Yi, S. I.; Weinberg, W. H.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10266-10277
38. Wagner, C. D.; Riggs, W. M.; Davis, L. E.; Moulder, J. F.; Muilenberg, G. E. Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy; Perkin Elmer Corporation: Eden Prairie, MN, 1979.
39. Traub, M. C.; Biteen, J. S.; Michalak, D. J.; Webb, L. J.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15641-15644
40. Practical Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy; Briggs, D.; Seah, M. P., Eds.; John Wiley & Sons: New York, 1984.
41. Butcher, D. N.; Sealy, B. J. Electron. Lett. 1977, 13, 558-559
42. Wasilewski, Z. R.; Baribeau, J.-M.; Beaulieu, M.; Wu, X.; Sproule, G. I. J. Vac. Sci. Technol. B: Microelectron. Nanometer Struct.-Process., Meas., Phenom. 2004, 22, 1534-1538
43. Chibowski, E.; Terpilowski, K. J. Colloid Interface Sci. 2008, 319, 505-513
44. Tadmor, R. Langmuir 2004, 20, 7659-7664
45. Aspnes, D. E.; Studna, A. A. Phys. Rev. B 1983, 27, 985-1009
46. Bessolov, V. N.; Lebedev, M. V. Semiconductors 1998, 32, 1141-1156
47. Bessolov, V. N.; Lebedev, M. V.; Ivankov, A. F.; Bauhofer, W.; Zahn, D. R. T. Appl. Surf. Sci. 1998, 133, 17-22
48. Bessolov, V. N.; Lebedev, M. V.; Zahn, D. R. T. J. Appl. Phys. 1997, 82, 2640-2642
49. Lu, Z. H.; Lagarde, C.; Sacher, E.; Currie, J. F.; Yelon, A. J. Vac. Sci. Technol. A 1988, 7, 646-650
50. Jun, Y.; Zhu, X.-Y.; Hsu, J. W. P. Langmuir 2006, 22, 3627-3632
51. Yao, H.; Yau, S. L.; Itaya, K. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 1473-1475
52. Aspnes, D. E.; Studna, A. A. Appl. Phys. Lett. 1985, 46, 1071-1073
53. Geurts, J. Surf. Sci. Rep. 1993, 18, 1-89
54. Nakamura, T.; Katoda, T. J. Appl. Phys. 1984, 55, 3064-3067
55. Olego, D. J.; Schachter, R.; Baumann, J. J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.-Process., Meas., Phenom. 1985, 3, 1097-1098
56. Fleury, P. A.; Worlock, J. M. Phys. Rev. Lett. 1967, 18, 665-667
57. Pinczuk, A.; Burstein, E. Phys. Rev. Lett. 1968, 21, 1073-1075
58. Scott, J. F.; Fleury, P. A.; Worlock, J. M. Phys. Rev. 1969, 177, 1288-1291
59. Cape, J. A.; Tennant, W. E.; Hale, L. G. J. Vac. Sci. Technol. 1977, 14, 921-923
60. Chen, X.; Si, X.; Malhotra, V. J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 2085-2088
61. Maldonado, S.; Plass, K. E.; Knapp, D.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 17690-17699
62. Zhuang, D.; Edgar, J. H. Mater. Sci. Eng., R 2005, 48, 1-46
63. King, S. W.; Barnak, J. P.; Bremser, M. D.; Tracy, K. M.; Ronning, C.; Davis, R. F.; Nemanich, R. J. J. Appl. Phys. 1998, 84, 5248-5260
64. Basak, D.; Verdu, M.; Montojo, M. T.; SanchezGarcia, M. A.; Sanchez, F. J.; Munoz, E.; Calleja, E. Semicond. Sci. Technol. 1997, 12, 1654-1657
65. Andrews, P. C.; Junk, P. C.; Nuzhnaya, I.; Spiccia, L.; Vanderhoek, N. J. Organomet. Chem. 2006, 691, 3426-3433
66. Robinson, G. H. In Encyclopedia of Inorganic Chemistry; John Wiley & Sons, Ltd: New York, 2006.
67. Jones, A. C.; Holliday, A. K.; Colehamilton, D. J.; Ahmad, M. M.; Gerrard, N. D. J. Cryst. Growth 1984, 68, 1-9
68. Rivillon, S.; Michalak, D. J.; Chabal, Y. J.; Wielunski, L.; Hurley, P. T.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13053-13061
69. Bansal, A.; Li, X. L.; Lauermann, I.; Lewis, N. S.; Yi, S. I.; Weinberg, W. H. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7225-7226
70. Fellah, S.; Boukherroub, R.; Ozanam, F.; Chazalviel, J. N. Langmuir 2004, 20, 6359-6364
71. Fellah, S.; Teyssot, A.; Ozanam, F.; Chazalviel, J. N.; Vigneron, J.; Etcheberry, A. Langmuir 2002, 18, 5851-5860
72. Vegunta, S. S.; Ngunjiri, J. N.; Flake, J. C. Langmuir 2009, 25, 12750-12756
73. Kim, H.; Colavita, P. E.; Paoprasert, P.; Gopalan, P.; Kuech, T. F.; Hamers, R. J. Surf. Sci. 2008, 602, 2382-2388
74. Bolts, J. M.; Wrighton, M. S. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6179-6184
75. Kang, B. S.; Ren, F.; Wang, L.; Lofton, C.; Weihong, W. T.; Pearton, S. J.; Dabiran, A.; Osinsky, A.; Chow, P. P. Appl. Phys. Lett. 2005, 87 023508
76. Baur, B.; Steinhoff, G.; Hernando, J.; Purrucker, O.; Tanaka, M.; Nickel, B.; Stutzmann, M.; Eickhoff, M. Appl. Phys. Lett. 2005, 87 263901
77. Ahrenkiel, R. K.; Dunlavy, D. J. Solid-State Electron. 1984, 27, 485-489
78. Faraz, S. M.; Ashraf, H.; Arshad, M. I.; Hageman, P. R.; Asghar, M.; Wahab, Q. Semicond. Sci. Technol. 2010, 25
79. Fonash, S. Solar Cell Device Physics, 2 nd ed.; Academic Press: Burlington, MA, 2010.
80. Bent, S. F. ACS Nano 2007, 1, 10-12
81. Dmitruk, N. L.; Lyashenko, V. I.; Tereshenko, A. K.; Spektor, S. A. Phys. Status Solidi A 1973, 20, 53-62
82. Hovel, H. J.; Guidotti, D. IEEE Trans. Electron Devices 1985, 32, 2331-2338
83. Rosu, D. M.; Jones, J. C.; Hsu, J. W. P.; Kavanagh, K. L.; Tsankov, D.; Schade, U.; Esser, N.; Hinrichs, K. Langmuir 2009, 25, 919-923
84. Rodriguez, L. M.; Gayone, J. E.; Sanchez, E. A.; Grizzi, O.; Blum, B.; Salvarezza, R. C.; Xi, L.; Lau, W. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7807-7813
85. Smart, L. E.; Moore, E. A. Solid State Chemistry: an Introduction, 3 rd ed.; Taylor & Francis Group: New York, 2005.
86. Massa, W. Crystal Structure Determination; 2 nd ed.; Springer: New York, 2002.
87. Mileham, J. R.; Pearton, S. J.; Abernathy, C. R.; MacKenzie, J. D.; Shul, R. J.; Kilcoyne, S. P. J. Vac. Sci. Technol. A 1996, 14, 836-839
88. Minsky, M. S.; White, M.; Lu, E. L. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 1531-1533
89. Marion, N.; Escudero-Adan, E. C.; Benet-Buchholz, J.; Stevens, E. D.; Fensterbank, L.; Malacria, M.; Nolan, S. P. Organometallics 2007, 26, 3256-3259
90. Singh, N. K.; Doran, D. C. Surf. Sci. 1999, 422, 50-64
91. Kropewnicki, T. J.; Kohl, P. A. J. Vac. Sci. Technol. A 1998, 16, 139-144
92. Plass, K. E.; Liu, X.; Brunschwig, B. S.; Lewis, N. S. Chem. Mater. 2008, 20, 2228-2233