Abstract FR:

Le but de cette these est le controle des greffages d'organosilanes sur des surfaces modeles de silice, obtenues par oxydation surfacique d'un cristal de silicium. Nous avons choisi d'etudier ces reactions in-situ par spectroscopie infrarouge en multireflexion totale attenuee (ftir atr), methode particulierement sensible pour etudier des depots sur les surfaces planes par identification des interactions chimiques apparaissant a l'interface substrat/solution. L'etude de l'octadecyltrichlorosilane, ots, a permis la mise au point du dispositif experimental. Ce silane forme rapidement un reseau homogene hydrophobe par organisation des chaines en surface. Nous avons ensuite suivi le greffage du phenyltrichlorosilane phsicl 3, dont la cinetique de depot est plus lente que pour l'ots. On observe un reseau surfacique moins organise et moins hydrophobe avec en plus la formation au voisinage de la surface de structures organisees d'eau acide obtenues par interaction tres forte entre les ions h 3o + et les molecules d'eau lentement liberees par condensation. La presence de tels edifices se caracterise en ir par une bande intense a 3080 cm 1. Pour essayer de savoir si l'existence de ces clusters pouvait etre liee a la formation d'un reseau tridimensionnel, nous avons etudie le depot du phenylmethylchlorosilane phsimehcl, derive monochlore pour lequel la formation d'un reseau est a priori impossible. Comme dans le cas de phsicl 3, nous avons mis en evidence la presence de clusters d'eau acide. L'analyse en microscopie a force atomique des surfaces apres depot montre que, contre toute attente, le depot de l'organosilane s'effectue sous forme d'ilots d'hauteur moyenne de 11 nm. Nous proposons que ces ilots soient formes d'enchainements siloxanes monodimensionnels organises obtenus par reactions de condensation entre des groupements sih et sioh. Les clusters d'eau acide pourraient etre pieges dans ces ilots comme dans le reseau tridimensionnel obtenu avec phsicl 3.