Forskare vid KU Leuven (Belgien) utvecklade en högupplöst litografiprocess för att mönstra metall-organiska ramverk (MOF) filmer. Detta jobb, publiceras i Naturmaterial , kommer att påskynda integrationen av dessa material i mikrochips.

Metall-organiska ramverk (MOF) är molekylära svampar som består av organiska molekyler och metalljoner. "Det finns en ljus framtid för dessa material i högteknologiska miniatyriserade enheter som processorer med låg effekt, resistivt minne, sensorer, och flexibel elektronik, " säger professor Rob Ameloot från KU Leuven Center for Membrane Separations, Adsorption, Katalys, och spektroskopi (cMACS). "Både MOF- och mikroelektronikgemenskaperna har strävat efter att integrera MOF:er i mikrochips, som kräver två viktiga tekniska steg:tunnfilmsavsättning och litografisk mönstring."

2016, gruppen av professor Ameloot utvecklade kemisk ångavsättning av MOF-tunna filmer, en metod som är kompatibel med industriell chiptillverkning. Nu, teamet tar ett steg längre genom att realisera den direkta litografin av MOF-tunna filmer med nanometerupplösning. Konventionella litografitekniker använder ett offerlager, så kallad fotoresist, för att överföra ett mönster till önskat material. Användningen av fotoresist komplicerar processen, och kan inducera kontaminering av de mycket porösa MOF-filmerna.

"Vårt mål var att eliminera användningen av fotoresist och fortfarande ha högkvalitativa MOF-mönster." Säger Min Tu, postdoktor vid KU Leuven och första författare till uppsatsen. "Vår metod är baserad på selektiv röntgen- eller elektronstråleexponering av MOF-filmen, som inducerar kemiska förändringar som gör att det kan avlägsnas med ett vanligt lösningsmedel. Denna process undviker helt resistskiktet, sålunda avsevärt förenkla mönstring samtidigt som de fysikalisk-kemiska egenskaper mönstrade MOFs bibehålls intakta. Dessutom, vi kan mönstra mycket mindre funktioner än tidigare möjligt, och vår teknik är redan kompatibel med befintliga nanotillverkningsprocesser. För att visa några av funktionerna i denna metod, vi tillverkade en fotonisk sensor som reagerar på organiska ångor. Vi är de första att realisera den direkta högupplösta litografin av dessa mycket porösa material. Vi har hittat ett spännande sätt att mönstra MOF-material på ytor. Nu, det är dags att designa och implementera dem i miniatyriserade enheter."