精確高效率的圖案化對于MOF集成到微電子學(xué)、光子學(xué)、傳感器等固態(tài)器件中非常重要。通過光或者其他輻照方式直接對MOF進(jìn)行光刻,是具有前景的圖案化策略。但是,目前現(xiàn)有的直接光刻技術(shù)通常基于輻照導(dǎo)致MOF結(jié)構(gòu)發(fā)生無定形化,光刻過程需要打破強(qiáng)共價(jià)化學(xué)鍵。因此,需要高能量的輻照源(X射線或者電子束),并且需要大輻照劑量,這難以應(yīng)用于大規(guī)模的圖案化技術(shù)。
有鑒于此,清華大學(xué)張昊副教授等報(bào)道一種光照射氟化圖案化的策略,能夠在溫和的UV輻照,對各種各樣的ZIF進(jìn)行圖案化。
本文要點(diǎn):
(1)
當(dāng)僅使用10 mJ cm-2的UV輻照劑量,將對光敏感的含氟分子與ZIF進(jìn)行共價(jià)鍵合,并且增強(qiáng)在水體中的穩(wěn)定性。UV輻照和未輻照區(qū)域的ZIF具有水中穩(wěn)定性產(chǎn)生區(qū)別,因此能夠以高分辨率(2 μm)在4英寸的晶圓或者柔性載體上光刻。
(2)
圖案化的ZIF具有本征的結(jié)晶度和多孔性質(zhì),同時(shí)產(chǎn)生更高的疏水性。因此能夠發(fā)生水響應(yīng)的熒光MOF陣列,可以用于傳感以及多色信息加密等應(yīng)用場景。
參考文獻(xiàn)
Xiaoli Tian, Wenjun Li, Fu Li, Mingfeng Cai, Yilong Si, Hao Tang, Haifang Li, Hao Zhang, Direct Photopatterning of Zeolitic Imidazolate Frameworks via Photoinduced Fluorination, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202500476
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202500476