Descripción del proyecto
Primera demostración del crecimiento de una película cristalina porosa a partir de la fase de vapor
Muchos conceptos innovadores e incluso sistemas físicamente realizables encuentran una barrera para su comercialización cuando no pueden someterse a métodos de fabricación a gran escala y bajo coste que permitan su integración en otros componentes. Entre ellos se encuentran los marcos organometálicos (MOF, por sus siglas en inglés), los cuales son sólidos cristalinos con poros muy regulares en el rango de los nanómetros. La combinación prácticamente ilimitada de componentes orgánicos e inorgánicos en una estructura porosa promete el éxito en aplicaciones altamente sensibles y específicas de detección, purificación, separación y catálisis de gases. El equipo del proyecto VAPORE, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, ampliará estas aplicaciones a la microelectrónica creando por primera vez películas cristalinas porosas a partir de la fase de vapor. Su ruta de deposición química de vapor sin disolventes para películas de MOF allanará el camino a los MOF integrados en la microelectrónica.
Objetivo
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.
Ámbito científico
- 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
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
3000 Leuven
Bélgica