Descrizione del progetto
Una prima dimostrazione della crescita di film cristallini porosi nella fase vapore
Molti concetti innovativi e persino sistemi fisicamente realizzabili incontrano una barriera alla propria immissione sul mercato nel caso non si adattino a metodi di produzione a basso costo e su larga scala che sostengono l’integrazione in altri componenti. Tra questi vi sono i quadri metallorganici (MOF, metal-organic framework), solidi cristallini dotati di pori altamente regolari nell’ordine dei nanometri. La combinazione praticamente illimitata di componenti organici e inorganici caratterizzati da struttura porosa promette il successo in svariate applicazioni specifiche ad alta sensibilità, tra cui rilevamento, purificazione, separazione e catalisi dei gas. Il progetto VAPORE, finanziato dal CER, estenderà la portata di queste applicazioni alla microelettronica facendo crescere per la prima volta film cristallini porosi nella fase vapore. Il suo percorso di deposizione del vapore chimico senza impiego di solventi per i film MOF aprirà la strada all’integrazione dei quadri metallorganici nel settore della microelettronica.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
- 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
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
3000 Leuven
Belgio