Quimisorción Implica la formación de enlaces covalentes entre la molécula orgánica y la superficie del semiconductor. Este tipo de unión suele ser fuerte y da como resultado una interfaz estable. La quimisorción puede ocurrir cuando la molécula orgánica tiene grupos funcionales que pueden reaccionar con la superficie del semiconductor, como grupos hidroxilo (-OH) o carboxilo (-COOH). Por ejemplo, cuando una molécula orgánica terminada en hidroxilo se pone en contacto con una superficie semiconductora, el grupo hidroxilo puede reaccionar con la superficie para formar un enlace covalente, lo que da como resultado la quimisorción de la molécula orgánica a la superficie semiconductora.
Fisisorción Implica la adsorción de moléculas orgánicas a la superficie del semiconductor mediante fuerzas débiles de Van der Waals. Este tipo de enlace suele ser más débil que la quimisorción y puede verse alterado por el calor o los disolventes. La fisisorción puede ocurrir cuando la molécula orgánica tiene un peso molecular grande o un área superficial alta, lo que aumenta el número de interacciones de van der Waals entre la molécula y la superficie. Por ejemplo, una molécula de hidrocarburo de cadena larga puede fisisorberse en una superficie semiconductora mediante interacciones de van der Waals entre la cadena de hidrocarburo y la superficie.
Enlace de hidrógeno Implica la formación de enlaces de hidrógeno entre la molécula orgánica y la superficie del semiconductor. Este tipo de enlace suele ser más débil que la quimisorción pero más fuerte que la fisisorción. Los enlaces de hidrógeno pueden ocurrir cuando la molécula orgánica tiene átomos de hidrógeno que pueden formar enlaces de hidrógeno con átomos electronegativos en la superficie del semiconductor, como los átomos de oxígeno o nitrógeno. Por ejemplo, una molécula orgánica terminada en amina puede formar enlaces de hidrógeno con una superficie semiconductora a través de enlaces de hidrógeno entre el grupo amina y los átomos de oxígeno de la superficie.
El tipo de enlace que se produce entre una molécula orgánica y una superficie semiconductora depende de las propiedades químicas tanto de la molécula como de la superficie. Algunas moléculas orgánicas pueden unirse a una superficie semiconductora particular mediante quimisorción, mientras que otras pueden unirse mediante fisisorción o enlaces de hidrógeno. La fuerza del enlace entre la molécula orgánica y la superficie del semiconductor también depende del mecanismo de enlace específico y de las condiciones de la superficie.
