Pesquisadores da KU Leuven (Bélgica) desenvolveram um processo de litografia de alta resolução para padronizar filmes de estrutura orgânica metálica (MOF). Este trabalho, publicado em Materiais da Natureza , irá acelerar a integração desses materiais em microchips.

Estruturas metal-orgânicas (MOFs) são esponjas moleculares que consistem em moléculas orgânicas e íons metálicos. "Há um futuro brilhante para esses materiais em dispositivos miniaturizados de alta tecnologia, como processadores de baixo consumo de energia, memória resistiva, sensores, e eletrônicos flexíveis, "diz o professor Rob Ameloot do KU Leuven Center for Membrane Separations, Adsorção, Catálise, e Espectroscopia (cMACS). "Tanto o MOF quanto as comunidades de microeletrônica têm se esforçado para integrar MOFs em microchips, que requer duas etapas principais de engenharia:deposição de filme fino e padronização litográfica. "

Em 2016, o grupo do Professor Ameloot desenvolveu a deposição química de vapor de filmes finos de MOF, um método compatível com a fabricação de chips industriais. Agora, a equipe dá um passo adiante ao realizar a litografia direta de filmes finos MOF com resolução nanométrica. As técnicas convencionais de litografia usam uma camada sacrificial, o chamado fotorresiste, para transferir um padrão para o material desejado. O uso de fotorresiste complica o processo, e pode induzir a contaminação dos filmes MOF altamente porosos.

"Nosso objetivo era eliminar o uso de fotorresiste e ainda ter padrões de MOF de alta qualidade." Diz Min Tu, pesquisador de pós-doutorado na KU Leuven e primeiro autor do artigo. "Nosso método é baseado na exposição seletiva de raios-X ou feixe de elétrons do filme MOF, que induz alterações químicas que permitem sua remoção por um solvente comum. Este processo evita completamente a camada de resistência, assim, simplificando significativamente a padronização, enquanto mantém as propriedades físico-químicas padronizadas MOFs intactas. Além disso, podemos padronizar recursos muito menores do que antes, e nossa técnica já é compatível com os processos de nanofabricação existentes. Para demonstrar alguns dos recursos deste método, fabricamos um sensor fotônico que responde a vapores orgânicos. Somos os primeiros a realizar a litografia direta de alta resolução desses materiais altamente porosos. Descobrimos uma maneira empolgante de padronizar materiais MOF em superfícies. Agora, é hora de projetá-los e implementá-los em dispositivos miniaturizados. "