Metalli-orgaaniset runkorakenteet (MOF) soveltuvat niiden huokoisuudesta, muunneltavuudesta ja kiteisyydestä johtuen moniin käyttökohteisiin. Alkali- ja maa-alkalimetalleihin perustuvat MOF-rakenteet soveltuvat esimerkiksi kaasun varastoimiseen, sensoreiksi ja akkuihin elektrodimateriaaleiksi. Tämä diplomityö vertailee alkali- ja maa-alkalimetalleihin perustuvia metalli-orgaanisia runkorakenteita.

MOF-rakenteen kasvatus ohutkalvomuotoon luo uusia sovelluskohteita. Mikroakuissa orgaanisen elektrodin vaatimuksena on ohutkalvon kolmiulotteinen rakenne, mikä lisää sen pinta-alaa, jolloin tehotiheys on suurempi ja varauksen kuljettajan diffuusioreitti lyhempi. Yhdistetyllä atomi- ja molekyylikerroskasvatusmenetelmällä (ALD/MLD) voidaan kasvattaa laadukasta ohutkalvoa kolmiulotteiselle substraatille.

Diplomityön kokeellisessa osuudessa tavoitteena oli kasvattaa natriumiin, kaliumiin ja magnesiumiin perustuvia kiteisiä metalli-orgaanisen runkorakenteen ohutkalvoja yhdistetyllä ALD/MLD-menetelmällä. Orgaanisina lähtöaineina kasvatuksissa käytettiin tereftalaattihappoa ja 3,5-pyridiinidikarboksyylihappoa. Ohutkalvonäytteiden paksuutta, kiteisyyttä ja koostumusta analysoitiin. Näytteiden kiteisyyttä ja stabiilisuutta kosteus- ja lämpökäsittelyissä tutkittiin. Tuloksia vertailtiin keskenään ja kirjallisuuslähteisiin. Kokeellisessa osuudessa löydettiin kuusi uutta MOF-ohutkalvorakennetta.