用于纳米多孔薄膜的高分辨率光刻

KU Leuven(比利时)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) 薄膜进行图案化。这项发表在Nature Materials 上的工作将加速将这些材料集成到微芯片中。

金属有机框架 (MOF) 是由有机分子和金属离子组成的分子海绵。“这些材料在高科技微型设备中有着光明的未来，例如低功耗处理器、电阻存储器、传感器和柔性电子设备，”鲁汶大学膜分离、吸附、催化和催化中心的 Rob Ameloot 教授说。光谱学(cMACS)。“MOF 和微电子社区一直在努力将 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，Amelot教授课题组开发出MOF薄膜的化学气相沉积，这是一种与工业芯片制造兼容的方法。现在，该团队通过实现具有纳米分辨率的 MOF 薄膜的直接光刻更进了一步。传统的光刻技术使用牺牲层，即所谓的光刻胶，将图案转移到所需材料中。光刻胶的使用使工艺复杂化，并可能导致高度多孔 MOF薄膜的污染。

“我们的目标是消除光刻胶的使用，并且仍然拥有高质量的 MOF 图案。” KU Leuven 的博士后研究员、该论文的第一作者 Min Tu 说。“我们的方法基于 MOF 薄膜的选择性 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，从而显着简化了图案化，同时保持了图案化的物理化学特性MOF 完好无损。此外，我们可以图案化比以前更小的特征，而且我们的技术已经与现有的纳米制造工艺兼容。为了展示这种方法的一些功能，我们制造了一个响应有机蒸汽的光子传感器。我们是第一个实现这些高度多孔材料直接高分辨率光刻的人。我们找到了一种令人兴奋的方法来在表面上对 MOF 材料进行图案化。现在，是时候将它们设计并实施到小型化设备中了。”

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