Angew综述：半导体器件中的MOF

纳米技术

2024-01-23

MOF是由金属“节点”和有机配体组成的特殊晶体多孔结构材料，目前大多数MOF研究更多的关注多孔性、化学组成和结构的发散、气体吸附、传感、药物输送、催化、气体分离等应用。相比而言，人们对于调控MOF的电子性质的相关研究仍非常罕见。人们在之前的研究中发现MOF材料的导电性非常差（10-7~10-10 scm^-1），这阻碍了MOF材料在电子学、光电子学、可再生能源存储等领域的应用。

为了解决导电性的局限性，MOF领域的研究者发展了多种策略改善电子学领域的应用。有鉴于此，印度理工学院Prakash Chandra Mondal、海德堡大学Michael Zharnikov等总结人们在设计MOF材料以及对MOF的表面修饰金属节点的相关研究进展情况，包括过渡金属以及镧系金属对MOF修饰，配体官能团化，掺杂等方法，从而调节和增强MOF的导电性。

本文要点：

（1）

这项综述总结了MOF材料电子学性质的优势和不足，并且对MOF材料的未来发展前景进行分析，包括对MOF成分、异质结、电子触电、器件堆叠结构等方面进行优化，以及MOF研究在器件性能改善等领域的发展。

（2）

通过对控制调节MOF块体和MOF薄膜的电子性质的相关研究进展，对MOF的制备策略、各向异性导电性、具有前景的导电MOF、电子器件模型进行总结。目前如何将MOF组装成电子学器件仍具有非常大的难度和挑战。比如制备MOF的异质结构、调控MOF薄膜的厚度、MOF材料电极、器件中的非金属电极、MOF器件的电化学阻抗、MOF电化学研究、器件稳定性、载流子传输机理等内容。

参考文献

Ranjeev Kumar Parashar, Priyajit Jash, Michael Zharnikov, Prakash Chandra Mondal, Metal‐organic Frameworks in Semiconductor Devices, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202317413

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202317413