journal article·2009-10-27Open access

Local Probe Oxidation of Self-Assembled Monolayers on Hydrogen-Terminated Silicon

Menglong Yang, Daan Wouters, Marcel Giesbers, Ulrich S. Schubert, Han Zuilhof

ACS Nano· Volume 3· Issue 10

Abstract

Local probe oxidation experiments by conductive AFM have been performed on a hexadecyl monolayer and a N-hydroxysuccinimide (NHS)-ester-functionalized undecyl (NHS-UA) monolayer assembled on hydrogen-terminated (i.e., unoxidized) silicon. The oxidation conditions for the mild oxidation of the top terminal groups of monolayers and the deep oxidation of the underlying silicon into silicon oxide were investigated. The results show that the bias threshold for the AFM tip-induced oxidation of the top groups of monolayers on oxide-free silicon can be reduced by 2 V for the methyl-terminated hexadecyl monolayer and even by 3.5 V for the active NHS-ester-terminated undecyl monolayer, in comparison to a methyl-terminated octadecyl trichlorosilane (OTS) monolayer on oxidized silicon. Upon such local mild oxidation, the active NHS ester group of the NHS-UA monolayer is selectively cleaved off to generate carboxyl-containing monolayer nanopatterns, opening further possibilities for subsequent patterned multifunctionalization.
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Research context

OpenAlex topics: Molecular Junctions and Nanostructures · Force Microscopy Techniques and Applications · Nanowire Synthesis and Applications

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Affiliations

Laboratory of Organic Chemistry, Wageningen University, Dreijenplein 8, 6703 HB Wageningen, The Netherlands

Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, 266101 Qingdao, People’s Republic of China

Laboratory of Macromolecular Chemistry and Nanoscience, Eindhoven University of Technology, 5600 MB Eindhoven, The Netherlands

Dutch Polymer Institute (DPI), P.O. Box 513, 5600 MB Eindhoven, The Netherlands

Laboratory of Organic and Macromolecular Chemistry, Friedrich-Schiller-University Jena, Humboldtstrasse 10, D-07743 Jena, Germany

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