Investigadores de KU Leuven (Bélgica) desarrollaron un proceso de litografía de alta resolución para modelar películas de estructura organometálica (MOF). Este trabajo, publicado en Materiales de la naturaleza , acelerará la integración de estos materiales en microchips.

Las estructuras metalorgánicas (MOF) son esponjas moleculares que consisten en moléculas orgánicas e iones metálicos. "Hay un futuro brillante para estos materiales en dispositivos miniaturizados de alta tecnología, como procesadores de bajo consumo, memoria resistiva, sensores, y electrónica flexible, "dice el profesor Rob Ameloot del KU Leuven Center for Membrane Separations, Adsorción, Catálisis, y espectroscopia (cMACS). "Tanto las comunidades de MOF como de microelectrónica se han esforzado por integrar MOF en microchips, lo que requiere dos pasos clave de ingeniería:deposición de película delgada y modelado litográfico ".

En 2016, el grupo del profesor Ameloot desarrolló la deposición química de vapor de películas delgadas de MOF, un método compatible con la fabricación industrial de chips. Ahora, el equipo da un paso más al realizar la litografía directa de películas delgadas MOF con resolución nanométrica. Las técnicas de litografía convencionales utilizan una capa de sacrificio, el llamado fotorresistente, para transferir un patrón al material deseado. El uso de fotorreservantes complica el proceso, y podría inducir la contaminación de las películas de MOF altamente porosas.

"Nuestro objetivo era eliminar el uso de fotorresistencia y seguir teniendo patrones MOF de alta calidad". Dice Min Tu, investigador postdoctoral en KU Leuven y primer autor del artículo. "Nuestro método se basa en la exposición selectiva a rayos X o haz de electrones de la película MOF, que induce cambios químicos que permiten su eliminación mediante un disolvente común. Este proceso evita completamente la capa de resistencia, simplificando así significativamente el modelado mientras se mantienen intactas las propiedades fisicoquímicas de los MOF modelados. Es más, podemos modelar características mucho más pequeñas de lo que era posible anteriormente, y nuestra técnica ya es compatible con los procesos de nanofabricación existentes. Para demostrar algunas de las capacidades de este método, fabricamos un sensor fotónico que responde a los vapores orgánicos. Somos los primeros en realizar la litografía directa de alta resolución de estos materiales altamente porosos. Hemos encontrado una forma interesante de modelar materiales MOF en superficies. Ahora, es hora de diseñarlos e implementarlos en dispositivos miniaturizados ".