Influence of boehmite intermediate layer as covalent linker on synthesis of LTA zeolite coatings

Abstract

[EN]: The incorporation of nanostructured materials, such as LTA-type zeolite on the silicon wafers, opens a very interesting door to the use of these materials within silicon based microfabrication technologies. This work studies the deposition and intergrowth of defect-free LTA-type zeolite layer onto 3-inch Silicon wafers with a layer of SiO2 subjected to pretreatment. The main disadvantage associated with zeolite layer synthesis are crack the formation of cracks and difficulty of obtaining a uniform layer. By modifying the supports with boehmite, a substantial improvement was observed in terms of layer continuity and crystal intergrowth in comparrison to coatings prepared on cationic polymer, poly (diallyldimethylammonium chloride). An LTA- type zeolite layer was synthesized in a range of 350 to 1300 nm via hydrothermal ex-situ method at 363 K for 12 h. Tetramethylammonium hydroxide (TMAOH) was used as a template, and aluminum isopropoxide and colloidal silica were used as Al and Si sources, respectively.

[ES]: La incorporación de materiales nanoestructurados como la zeolita tipo LTA en las obleas de silicio, abre una puerta muy interesante para el uso de estos materiales dentro de las tecnologías de microfabricación basadas en silicio. En este trabajo, se estudió la deposición y el entrecruzamiento de la capa de zeolita tipo LTA libre de defectos en obleas de silicio de 3 pulgadas con una capa de SiO2 sometida a pretratamiento. La principal desventaja asociada con la síntesis de la capa de zeolita es la formación de grietas y la obtención de una capa uniforme. Al modificar los soportes con boehmita, se observó una mejora sustancial en términos de continuidad de capa y crecimiento de cristales en comparación con los recubrimientos preparados en polímero catiónico, poli (cloruro de dialildimetilamonio). Se sintetizó una capa de zeolita de tipo LTA entre un rango de 350 y 1300 nm mediante un método hidrotermal ex situ, a 363 K durante 12 h. Se usó hidróxido de tetrametilamonio (TMAOH) como molde y se usaron isopropóxido de aluminio y sílice coloidal como fuentes de Al y Si, respectivamente.