SURMOF HKUST-1 薄膜的介電性能

在這項研究中，我們研究了 SURMOF HKUST-1 材料的特性，從其作為超低 k 電介質的應用角度來看，這些特性至關重要。 測試中的薄膜表現出高於 10 GPa 的楊氏模量以及 HKUST-1 層晶體結構帶來的微孔性。 使用實驗和理論方法研究了對靜態介電常數的貢獻。 橢圓光度法用於評估高頻電子貢獻，同時從汞探針測量的電容中提取靜態介電常數。 將這些值與用於評估電子和離子貢獻的從頭算 DFT 計算的結果進行比較。 實驗確定的電子貢獻約為 1.9，而測量的靜態介電常數等於 6.7。 這種差異很大程度上歸因於 HKUST-1 框架的開放銅位點上吸附的環境水分產生的偶極貢獻。 計算出的離子項僅佔測量的靜態介電常數的 2%。 對脫水 HKUST-1 和 MOF-5 計算的離子介電常數的分析表明，金屬氧化物鍵的低頻振盪構成了離子項的最大部分。 基於這些發現，我們可以認為，密度低於 HKUST-1 且金屬氧化物鍵濃度最低的疏水性金屬有機框架可被視為替代先進片上互連中的多孔有機矽低 k 薄膜的有利候選者。