SURMOF HKUST-1 薄膜的介电性能

在这项研究中，我们研究了 SURMOF HKUST-1 材料的特性，从其作为超低 k 电介质的应用角度来看，这些特性至关重要。 测试中的薄膜表现出高于 10 GPa 的杨氏模量以及 HKUST-1 层晶体结构带来的微孔性。 使用实验和理论方法研究了对静态介电常数的贡献。 椭圆光度法用于评估高频电子贡献，同时从汞探针测量的电容中提取静态介电常数。 将这些值与用于评估电子和离子贡献的从头算 DFT 计算的结果进行比较。 实验确定的电子贡献约为 1.9，而测量的静态介电常数等于 6.7。 这种差异很大程度上归因于 HKUST-1 框架的开放铜位点上吸附的环境水分产生的偶极贡献。 计算出的离子项仅占测量的静态介电常数的 2%。 对脱水 HKUST-1 和 MOF-5 计算的离子介电常数的分析表明，金属氧化物键的低频振荡构成了离子项的最大部分。 基于这些发现，我们可以认为，密度低于 HKUST-1 且金属氧化物键浓度最低的疏水性金属有机框架可被视为替代先进片上互连中的多孔有机硅低 k 薄膜的有利候选者。