金属有机骨架 (MOF) 是具有独特吸附性能的微孔结晶配位聚合物。它们在催化、1 气体存储、2 分离 3 和微电子领域显示出了巨大的潜力。4 作为传感器涂层,它们可以将分析物富集在传感器表面,在某些情况下是选择性的。5,6 然而,由于缺乏简便和通用的沉积和图案化技术,它们的集成受到阻碍。7,8 基于溶液的 MOF 沉积技术,例如化学溶液生长或液相外延,可能会导致腐蚀或污染。4 化学气相沉积可以避免这些风险,9 但受到金属前体的反应性和连接剂的挥发性的限制。已经展示了多种用于 MOF 涂层的图案化方法。减法方法(例如剥离图案化 9,10 或无抗蚀剂直接光刻 11)涉及修改整个基板,这增加了残留物污染的风险。相比之下,加法图案化技术(例如选择性生长 12、微接触 12,13 和喷墨打印 14,15)仅将目标材料沉积在基板的有限区域上。喷墨打印特别
这项关于金属有机骨架 (MOF) HUKUST-1 薄膜的研究重点是比较未掺杂的原始状态和通过 TCNQ 渗透 MOF 孔结构进行掺杂的情况。我们已经确定了 HKUST-1 薄膜的温度相关电荷传输 p 型电导率。此外,还详细表征了电导率和电流-电压特性。由于最常见的 MOF 形式,即块状 MOF 粉末,不易进行电气特性研究,因此在本研究中,电气测量是在致密、紧凑的表面锚定金属有机骨架 (SURMOF) 薄膜上进行的。这些单片、明确定义和 (001) 优先取向的 MOF 薄膜是使用准液相外延 (LPE) 在特殊功能化的硅或硼硅酸盐玻璃基板上生长的。在原始 SURMOF 薄膜上,研究了在这些多孔薄膜中加载 TCNQ 的影响。在高度定向的 SURMOF 薄膜中观察到正电荷载流子传导和强烈的电导各向异性,并通过塞贝克系数测量得到证实。范德堡四点霍尔测量为此类多孔和混合有机-无机晶体材料的电行为提供了重要的见解,这使得它们在微电子和光电子设备以及热电应用中具有潜在应用价值。