N-杂环卡宾 (NHCs) 是有前景的表面功能化改性剂和锚定剂，与基于硫醇的系统相比更具优势。由于它强的结合亲和力和给电子能力，NHCs 可以显著改变与它结合的表面的特性。迄今为止，高度有序的 NHCs 单层仅限于金属表面。然而，硅仍然是半导体器件中的首选元素，因此它的修饰对电子工业至关重要。近日，柏林工业大学Mario Dähne，Norbert Esser，明斯特大学Frank Glorius等对 NHCs 在硅上的吸附进行了全面的研究。
本文要点：
1）作者发现共价结合的 NHCs 分子呈直立吸附几何结构，证明了高度有序的NHCs单分子层在Si上的形成，并表现出良好的热稳定性和功函数显著降低。
2）NHCs单层的结构和顺序受基底几何形状和反应性的控制，特别是 受NHCs 的侧基的影响。
该工作为硅表面的定制有机功能化铺平了道路，并且由于 NHCs 的高度模块化，修饰后的材料有望用于电子和光电领域。
Martin Franz, et al. Controlled growth of ordered monolayers of N-heterocyclic carbenes on silicon. Nat. Chem., 2021
DOI: 10.1038/s41557-021-00721-2
