Surface-Supported Metal-Organic Framework as Low-Dielectric-Constant Thin Films for Novel Hybrid Electronics

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Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual Paulista (UNESP)-
Autor(es): dc.contributorBrazilian Center for Research in Energy and Materials (CNPEM)-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP)-
Autor(es): dc.contributorKarlsruhe Institute of Technology (KIT)-
Autor(es): dc.contributorMackenzie Presbyterian Institute-
Autor(es): dc.creatorda Silva, Ricardo M. L.-
Autor(es): dc.creatorAlbano, Luiz G. S.-
Autor(es): dc.creatorVello, Tatiana P.-
Autor(es): dc.creatorde Araújo, Wagner W. R.-
Autor(es): dc.creatorde Camargo, Davi H. S.-
Autor(es): dc.creatorPalermo, Leirson D.-
Autor(es): dc.creatorCorrêa, Cátia C.-
Autor(es): dc.creatorWöll, Christof-
Autor(es): dc.creatorBufon, Carlos C. B.-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-21T19:58:47Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-21T19:58:47Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-03-01-
Data de envio: dc.date.issued2023-03-01-
Data de envio: dc.date.issued2022-09-01-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.1002/aelm.202200175-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11449/241661-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/11449/241661-
Descrição: dc.descriptionThe miniaturization of electronic devices highlights the need for robust low-κ materials as an alternative to prevent losses in the performance of integrated circuits. For it, surface-supported metal-organic frameworks (SURMOFs), a class of porous-hybrid materials, may cover such a demand. However, the high-intrinsic porosity makes determining the dielectric properties difficult and promotes the integration of SURMOF thin films. Here, the integration of ultrathin HKUST-1 SURMOF films into a 3D functional device architecture using soft-top electrical contacts is addressed. In this novel approach, the device structure assumes an ultracompact capacitor structure allowing determine the dielectric properties of porous thin films with considerable accuracy. A low-κ value of 2.0 ± 0.5 and robust breakdown strength of 2.8 MV cm−1 are obtained for films below 80 nm. The spontaneous self-encapsulated structure provides a footprint-area reduction of up to 90% and yields good protection for the SURMOF toward different hazardous exposure. Finite-element calculations compare the HKUST-1 performance as dielectric layer with well-established insulators applied in electronics (SiO2 and Al2O3). The possibility of integration and miniaturization of HKUST-1, combined with their interesting insulating properties, place this hybrid material as a robust low-k dielectric for novel electronics.-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Luz Síncrotron-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Nanotecnologia-
Descrição: dc.descriptionPostgraduate Program in Materials Science and Technology (POSMAT) São Paulo State University (UNESP), São Paulo-
Descrição: dc.descriptionBrazilian Nanotechnology National Laboratory (LNNano) Brazilian Center for Research in Energy and Materials (CNPEM), São Paulo-
Descrição: dc.descriptionDepartment of Physical Chemistry Institute of Chemistry (IQ) University of Campinas (UNICAMP), São Paulo-
Descrição: dc.descriptionInstitute of Functional Interfaces (IFG) Karlsruhe Institute of Technology (KIT)-
Descrição: dc.descriptionGraphene and Nanomaterials Research Center (MackGraphe) Mackenzie Presbyterian Institute-
Descrição: dc.descriptionPostgraduate Program in Materials Science and Technology (POSMAT) São Paulo State University (UNESP), São Paulo-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2014/25979-2-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2014/50906-9-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2016/25346-5-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2017/02317-2-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2017/25553-3-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Luz Síncrotron: 20170812-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Luz Síncrotron: 20180148-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Luz Síncrotron: 20180742-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 305305/2016-6-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 306768/2019-4-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 380367/2020-3-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 408770/2018-0-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 442493/2019-3-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 465452/2014-0-
Descrição: dc.descriptionCAPES: 88881.145646/2017-01-
Descrição: dc.descriptionCAPES: 88887.497908/2020-00-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Nanotecnologia: AFM-24654-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Nanotecnologia: AFM-26354-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Nanotecnologia: AFM-27465-
Descrição: dc.descriptionLaboratório Nacional de Nanotecnologia: SEM-C1-25060-
Idioma: dc.languageen-
Relação: dc.relationAdvanced Electronic Materials-
???dc.source???: dc.sourceScopus-
Palavras-chave: dc.subjectdielectrics-
Palavras-chave: dc.subjectHKUST-1-
Palavras-chave: dc.subjectlow-κ-
Palavras-chave: dc.subjectmetal-organic frameworks-
Palavras-chave: dc.subjectSURMOFs-
Título: dc.titleSurface-Supported Metal-Organic Framework as Low-Dielectric-Constant Thin Films for Novel Hybrid Electronics-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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