SURMOF HKUST-1 박막의 유전체 특성

본 연구에서는 초저유전율 유전체 응용 관점에서 필수적인 SURMOF HKUST-1 재료의 특성을 실험했습니다. 테스트 중인 박막은 HKUST-1 층의 결정 구조에 의해 부여된 미세 다공성과 결합하여 10GPa 이상의 영률을 보여주었습니다. 정적 유전 상수에 대한 기여는 실험적 접근 방식과 이론적 접근 방식을 모두 활용하여 조사되었습니다. 고주파 전자 기여도를 평가하기 위해 타원편광법을 활용했으며, 수은 프로브로 측정한 정전용량으로부터 정적 유전상수를 추출했습니다. 이 값은 전자 및 이온 기여도 평가에 사용된 ab-initio DFT 계산 결과와 비교되었습니다. 실험적으로 결정된 전자 기여도는 약 1.9인 반면, 측정된 정적 유전 상수는 6.7로 나타납니다. 이 차이는 HKUST-1 프레임워크의 개방형 구리 사이트에 흡착된 환경 수분으로 인해 발생하는 쌍극자 기여에 의해 기인합니다. 계산된 이온 항은 측정된 정적 유전 상수의 2%에 불과합니다. 탈수된 HKUST-1 및 MOF-5에 대해 계산된 이온 유전 상수 분석은 금속 산화물 결합의 저주파 진동이 이온 항의 가장 큰 부분을 구성한다는 것을 보여줍니다. 이러한 발견을 바탕으로 HKUST-1보다 밀도가 낮고 금속 산화물 결합의 농도가 최소인 소수성 금속-유기 프레임워크가 고급 온칩 인터커넥트에서 다공성 유기실리카 저유전율 필름을 대체할 수 있는 유망한 후보로 고려될 수 있음을 제안합니다.