精確高效率的圖案化對于MOF集成到微電子學、光子學、傳感器等固態器件中非常重要。通過光或者其他輻照方式直接對MOF進行光刻,是具有前景的圖案化策略。但是,目前現有的直接光刻技術通常基于輻照導致MOF結構發生無定形化,光刻過程需要打破強共價化學鍵。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,這難以應用于大規模的圖案化技術。
有鑒于此,清華大學張昊副教授等報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進行圖案化。
本文要點:
(1)
當僅使用10 mJ cm-2的UV輻照劑量,將對光敏感的含氟分子與ZIF進行共價鍵合,并且增強在水體中的穩定性。UV輻照和未輻照區域的ZIF具有水中穩定性產生區別,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具有本征的結晶度和多孔性質,同時產生更高的疏水性。因此能夠發生水響應的熒光MOF陣列,可以用于傳感以及多色信息加密等應用場景。
參考文獻
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