纳米多孔薄膜的高分辨率光刻

比利时鲁汶大学(KU Leuven)的研究人员开发了一种高分辨率光刻工艺来对金属有机框架(MOF)膜进行图案化。这项发表在《自然材料》上的工作将加快将这些材料集成到微芯片中的速度。

金属有机骨架(MOF)是由有机分子和金属离子组成的分子海绵。KU鲁汶膜分离，吸附，催化和分离中心的Rob Ameloot教授说：“这些材料在高科技小型设备中的应用前景广阔，例如低功率处理器，电阻存储器，传感器和柔性电子产品。”光谱学(cMACS)。“ MOF和微电子界都在努力将MOF集成到微芯片中，这需要两个关键的工程步骤：薄膜沉积和光刻图案化。”

2016年，Ameloot教授小组开发了化学气相沉积MOF薄膜，该方法可与工业芯片制造兼容。现在，该团队通过实现具有纳米分辨率的MOF薄膜的直接光刻技术，迈出了进一步的一步。常规的光刻技术使用牺牲层，即所谓的光致抗蚀剂，以将图案转移到期望的材料中。光致抗蚀剂的使用使工艺复杂化，并且可能引起高度多孔的MOF膜的污染。

“我们的目标是消除光刻胶的使用，并且仍然具有高质量的MOF图案。” 涂·鲁芬(KU Leuven)的博士后研究员，论文的第一作者说。“我们的方法基于对MOF膜进行选择性X射线或电子束曝光，这会引起化学变化，使其能够被普通溶剂去除。该过程完全避免了抗蚀剂层，从而在保持已图案化的物理化学性质的同时大大简化了图案化MOF完好无损，而且，我们可以图案化比以前更小的特征，并且我们的技术已经与现有的纳米制造工艺兼容，为证明这种方法的某些功能，我们制造了对有机蒸气有响应的光子传感器。我们是第一个实现这些高度多孔材料的直接高分辨率光刻的公司。我们发现了一种在表面上构图MOF材料的令人兴奋的方法。现在，是时候将它们设计和实现到小型设备中了。”