納米多孔薄膜的高分辨率光刻

比利時魯汶大學(KU Leuven)的研究人員開發了一種高分辨率光刻工藝來對金屬有機框架(MOF)膜進行圖案化。這項發表在《自然材料》上的工作將加快將這些材料集成到微芯片中的速度。

金屬有機骨架(MOF)是由有機分子和金屬離子組成的分子海綿。KU魯汶膜分離，吸附，催化和分離中心的Rob Ameloot教授說：“這些材料在高科技小型設備中的應用前景廣闊，例如低功率處理器，電阻存儲器，傳感器和柔性電子產品。”光譜學(cMACS)。“ MOF和微電子界都在努力將MOF集成到微芯片中，這需要兩個關鍵的工程步驟：薄膜沉積和光刻圖案化。”

2016年，Ameloot教授小組開發了化學氣相沉積MOF薄膜，該方法可與工業芯片制造兼容。現在，該團隊通過實現具有納米分辨率的MOF薄膜的直接光刻技術，邁出了進一步的一步。常規的光刻技術使用犧牲層，即所謂的光致抗蝕劑，以將圖案轉移到期望的材料中。光致抗蝕劑的使用使工藝復雜化，并且可能引起高度多孔的MOF膜的污染。

“我們的目標是消除光刻膠的使用，并且仍然具有高質量的MOF圖案。” 涂·魯芬(KU Leuven)的博士后研究員，論文的第一作者說。“我們的方法基于對MOF膜進行選擇性X射線或電子束曝光，這會引起化學變化，使其能夠被普通溶劑去除。該過程完全避免了抗蝕劑層，從而在保持已圖案化的物理化學性質的同時大大簡化了圖案化MOF完好無損，而且，我們可以圖案化比以前更小的特征，并且我們的技術已經與現有的納米制造工藝兼容，為證明這種方法的某些功能，我們制造了對有機蒸氣有響應的光子傳感器。我們是第一個實現這些高度多孔材料的直接高分辨率光刻的公司。我們發現了一種在表面上構圖MOF材料的令人興奮的方法。現在，是時候將它們設計和實現到小型設備中了。”