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本文综述表面固定金属有机框架（SURMOFs）在电子领域的应用进展。聚焦其化学与电子结构及相互作用，分析逐层（LBL）制备技术、电荷传输机制，探讨在传感器、光电子器件等纳米电子设备中的应用，展望未来研究方向。
表面固定金属有机框架的特性与合成进展
表面固定金属有机框架（SURMOFs）是直接在表面合成的结晶多孔材料，通过逐层（LBL）合成技术可精确控制薄膜厚度、取向和均匀性，相较于传统体相 MOFs，更易获得高度有序且无缺陷的薄膜，这一特性使其在催化、传感、电池及电子器件等领域展现优势。
2007 年，W?ll 及其团队首次提出 SURMOFs 概念，通过将金基底上 COOH 端基的烷硫醇自组装单层（SAM）依次浸入苯 - 1,3,5 - 三羧酸（BTC）和铜离子溶液，制备出 HKUST-1（Cu3(BTC)2）MOF，X 射线衍射（XRD）证实其保留体相结构。2011 年后，该浸渍工艺实现自动化，同时发展出喷涂、泵送、旋涂、流动、喷墨打印、电化学沉积等多种自动化制备方法，推动了有序 MOF 纳米薄膜的制备，拓宽了应用领域。
电子特性与电荷传输机制
SURMOFs 的高有序结构和薄膜特性使其电子特性近年备受关注，其有序结构促进电荷高效传输，适合高电导率、低电阻的电子应用，可控生长减少缺陷，进一步提升电子性能。
电导率（σ）作为材料传输电荷载流子能力的基本属性，遵循公式 σ=neμ，其中 n 为电荷载流子浓度，e 为电子电荷，μ 为载流子迁移率。对于包含无机和有机组分的 SURMOFs 结构，电荷传输机制涉及多种路径，有序结构可优化载流子浓度与迁移率，从而提升整体导电性。
逐层制备技术与结构组成
SURMOFs 的逐层制备原理是将基底依次暴露于含金属的次级结构单元和有机连接体的稀溶液中，通过合成循环次数和连接体分子选择控制薄膜厚度与性能，该方法成功制备出有序无缺陷薄膜。
制备 SURMOFs 通常需要三类分子：基底功能化分子、金属离子和有机连接体。无论采用何种合成方法，这三类分子的合理选择与组合是形成特定结构 SURMOFs 的关键，其分子结构与相互作用决定了材料的物理化学性质与应用潜力。
在纳米电子器件中的应用
SURMOFs 在纳米电子器件中潜力显著，其紧凑尺寸有助于降低功耗并在有限空间内集成更多组件，尺寸减小带来的性能提升使其在多种器件中表现突出。
在传感器领域，SURMOFs 的高表面积、可调孔结构和表面特性使其对特定分析物敏感，可通过电荷传输变化实现检测。光电子器件中，其光吸收特性与电荷分离能力可用于光伏材料和光电探测器。忆阻器利用其电阻开关特性，可实现信息存储与处理。摩擦电纳米发电机借助表面电荷转移机制，将机械能转化为电能。热电装置中，有序结构优化热输运与电输运的平衡，提升热电转换效率。
结论与未来方向
自 2007 年问世以来，SURMOFs 在结构 - 组成 - 性能关系研究方面取得显著进展，其纳米薄膜在电子器件中的应用从 2010 年代持续至今，研究主要集中于 HKUST-1、SURMOF-2、M2L2P、MIL-53 等典型结构。
未来研究需进一步优化合成工艺以提升薄膜质量，探索新型分子组件拓展功能，深化在柔性电子、能源存储与转换等领域的应用，同时加强与其他纳米材料的复合，以突破性能瓶颈，推动 SURMOFs 在先进技术中的实际应用。
利益声明与致谢
作者声明无已知可能影响研究的财务利益或个人关系。感谢 SURMOFs、MOFs 及纳米电子器件领域相关研究者，本研究受 POSCO TJ Park 基金会 POSCO 科学奖学金支持。
