Projektbeschreibung
Erste Demonstration des Wachstums poröser kristalliner Schichten aus der Dampfphase
Viele innovative Konzepte und sogar physikalisch realisierbare Systeme scheitern an der Kommerzialisierung, da sie nicht mit kostengünstigen, großtechnischen Fertigungsmethoden vereinbar sind, durch die andere Komponente integriert werden können. Das gilt auch für metallorganische Gerüste, also kristalline Feststoffe mit sehr regelmäßigen Poren im Nanometerbereich. Die nahezu unbegrenzten Kombinationsmöglichkeiten von organischen und anorganischen Komponenten in einer porösen Struktur bieten enormes Potenzial für hochempfindliche und spezifische Gassensor-, Reinigungs-, Trenn- und Katalyseanwendungen. Im über den Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekt VAPORE werden diese Anwendungen auf die Mikroelektronik ausgeweitet, indem poröse kristalline Schichten erstmals aus der Dampfphase erschaffen werden. Die lösungsmittelfreie chemische Gasphasenabscheidung für metallorganische Gerüstschichten wird den Einsatz metallorganischer Gerüste in der Mikroelektronik ermöglichen.
Ziel
Metal-organic frameworks (MOFs) are crystalline solids with highly regular pores in the nanometer range. The possibility to create a tailored nano-environment inside the MOF pores makes these materials high-potential candidates for integration with microelectronics, e.g. as sensor coatings, solid electrolytes, etc. However, current solvent-based methods for MOF film deposition, a key enabling step in device integration, are incompatible with microelectronics fabrication because of contamination and corrosion issues.
VAPORE will open up the path to integrate MOFs in microelectronics by developing a solvent-free chemical vapor deposition (CVD) route for MOF films. MOF-CVD will be the first example of vapor-phase deposition of any type of microporous crystalline network solid and marks an important milestone in processing such materials. Development of the MOF-CVD technology platform will start from a proof-of-concept case and will be supported by the following pillars: (1) Insight in the process, (2) expansion of the materials scope and (3) fine-tuning process control. The potential of MOF-CVD coatings will be illustrated in proof-of-concept sensors.
In summary, by growing porous crystalline films from the vapor phase for the first time, VAPORE implements molecular self-assembly as a scalable tool to fabricate highly controlled nanopores. In doing so, the project will enable cross-fertilization between the worlds of nanoscale chemistry and microelectronics, two previously incompatible fields.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologynanotechnologynano-processes
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsmicroelectronics
- engineering and technologychemical engineeringchemical process engineering
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
3000 Leuven
Belgien