專利名稱：一種規模化連續制備二維納米薄膜的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新材料的制備裝置，特別是涉及一種規模化連續制備石墨烯、金屬硫族化物、硅烯、鍺烯、氮化硼等新型二維納米材料的裝置。
背景技術：
石墨烯(graphene)具有卓越的二維電學、光學、熱學、力學性能以及化學穩定性，石墨烯在超快光電子器件、潔凈能源、傳感器等方面具有廣泛的應用前景。電子在石墨烯中傳輸速度是硅的150倍，IBM等著名公司已經制備速度可達太赫茲的超快速光電子器件,美國加州大學利用石墨烯研制成光學調制解調器，有望將網速提高I萬倍；全球每年半導體晶硅的需求量在2500噸左右，石墨烯如果替代十分之一的晶硅制成高端集成電路如射頻電路，市場容量至少在5000億元以上。因為石墨烯只有2. 3%光吸收，這使石墨烯可用于制備光電子器件如顯示器件、太陽能電池、觸摸面板等的柔性透明電極，從而取代成本昂貴、資源稀少、不可自由折疊的由銦為主要成分的ITO透明導電膜；據報道，2011年全球ITO導電玻璃的需求量在8500萬-9500萬片，這樣，石墨烯的替代空間巨大。由于石墨烯獨特的電子傳輸特性，作為傳感器，它具有單分子的敏感性；如果基于石墨烯的基因電子測序技術能夠實現，人類全基因譜圖測定的測序成本將由目前的約10萬美元/人而大大降低到約1000美元/人，從而有助于生物醫學的創新，有助于實現個性化的醫療保健。經過這幾年的快速發展，石墨烯產品已經出現在觸摸屏應用上。因此，石墨烯良好的商業價值和廣闊的市場已經展現曙光，石墨烯材料的產業化將是對材料、信息、能源工業的一次革命性變革！除了石墨烯外,類石墨烯(graphene-like)的新型二維納米材料也具有其獨特的光電子性能，具有廣泛的應用前景。類石墨烯的新型二維納米材料包括層狀的金屬硫族化物(metal chalcogenides)、娃烯(silicene)、錯烯(germanene)、氮化硼(boron nitride)
坐寸ο然而，目前還沒有規模化連續制備石墨烯等二維納米薄膜的裝置，化學氣相沉積法(CVD)以及碳偏析(surface segregation)法是大面積制備二維納米薄膜的技術方法，采用這兩種方法制備二維納米薄膜的設備基本上都是石英管高溫爐[Science 324，1312-1314(2009) ;Nature Nanotechnology 5,574 (2010);NanoLett. 11,297-303(2011)]。基于石英管的高溫爐僅具備在已有金屬催化層上合成二維納米薄膜的單一功能，即不能先后連續對襯底的表面進行處理，在襯底上制備合成二維納米薄膜所需的催化層和之后的二維納米薄膜的合成。并且，采用石英管式爐合成的二維納米薄膜存在許多結構缺陷，導致制備薄膜的電子傳輸性能較差，石英管式爐已經嚴重制約了二維納米薄膜如石墨烯薄膜的應用，不適合規模化連續制備如石墨烯等二維納米薄膜。為了實現二維納米薄膜的規模化連續制備，即包括襯底的處理、催化層的制備、二維薄膜的制備等連續過程，各腔室在二維納米薄膜的制備過程中應該承擔專有的獨特的功能角色。

發明內容
為克服現有技術存在的上述不足，本發明提供一種能夠大面積規模化連續制備石墨烯、金屬硫族化物、硅烯、鍺烯、氮化硼等二維納米薄膜的裝置，在本發明的裝置中，各腔室都有各自獨特的功能，以便實現二維納米薄膜的規模化連續制備，本發明的裝置具有結構簡單、操作簡單、安全性好等特點，采用此裝置制備二維納米薄膜生產成本較低。本發明采用如下技術方案一種規模化連續制備二維納米薄膜的裝置，其特征在于依次設有進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室，其中進料腔室設有與大氣相通的閥門，進料腔室與處理腔室之間設有閥門，處理腔室與第一平衡腔室之間設有閥門，第一平衡腔室與第一薄膜制備腔室之間設有閥門，第一薄膜制備腔室與第二平衡腔室之間設有閥門，第二平衡腔室與第二薄膜制備腔室之間設有閥門，第二薄膜制備腔室與第三平衡腔室之間設有閥門，第三平衡腔室與化學氣相沉積腔室之間設有閥門，化學氣相沉積腔室與出料腔室之間設有閥門，出料腔室設有與大氣相通的閥門。進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室的腔室內均設有樣品傳送裝置；樣品通過樣品傳送裝置傳送到進料腔室，從進料腔室傳送到處理腔室，從處理腔室傳送到第一平衡腔室，從第一平衡腔室傳送到第一薄膜制備腔室，從第一薄膜制備腔室傳送到第二平衡腔室，從第二平衡腔室傳送到第二薄膜制備腔室，從第二薄膜制備腔室傳送到第三平衡腔室，從第三平衡腔室傳送到化學氣相沉積腔室，從化學氣相沉積腔室傳送到出料腔室，以便實現二維納米薄膜的連續制備。進料腔室的基本功能是實現樣品裝載并進入二維納米薄膜的制備裝置，處理腔室實現對襯底或催化層的預處理，第一薄膜制備腔室和第二薄膜制備腔室可以用于制備合成二維納米材料所需的襯底、催化層、二維納米薄膜的前驅體或者二維納米薄膜，化學氣相沉積腔室可以用來制備二維納米薄膜，平衡腔室在樣品傳送過程中可以起到過渡、穩定、平衡樣品的功能。所述的樣品傳送裝置包括滾輪、皮帶輪和傳送帶等中的任意一種或二種以上的組合 O整套設備通過樣品傳送裝置與閥門將進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室連接成一個整體。進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室中的至少一個腔室設有抽真空裝置，抽真空裝置包括各種真空泵、真空管道、真空閥門、真空計等，通過抽真空裝置可以使各腔室的真空度在常壓至I. OX KTuiPa之間。作為優選，進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室都設有獨立的抽真空 裝置，每一抽真空裝置包括各種真空泵、真空管道、真空閥門、真空計等，通過抽真空裝置可以使各腔室的真空度在常壓至I. OX KTuiPa之間。
第一薄膜制備腔室和第二薄膜制備腔室中的至少一個的腔室內設有物理氣相沉積系統，用于制備合成二維納米材料所需的襯底、催化層、二維納米薄膜的前驅體或者二維納米薄膜；所述的物理氣相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合。化學氣相沉積腔室的腔室內設有加熱裝置，以便達到一定的溫度如2(T2000° C ；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等。 進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室中的至少一個腔室設有一個或二個以上的氣體連接口。所述的氣體連接口可以是一種氣體的連接口，氣體連接口也可以與混氣盒連接；混氣盒的入口至少并聯有兩個或兩個以上的氣路，可使兩種或兩種以上的氣體同時進入混氣盒；作為優選，每一個氣路獨立連接有質量流量計、電磁截止閥等計量和流量調節裝置，以便達到獨立精確控制每一種氣體的流量。通入的氣體可以選自惰性氣體如Ar和N2，還原性氣體如H2，氧化性氣體如02，合成二維納米薄膜所需的氣體如CH4, C2H4, C2H2, NH3, B3N3H6或乙醇的蒸汽等，依據所合成的二維薄膜的不同，可以適當選擇不同的氣體。化學氣相沉積腔室、加熱裝置與氣體連接口可構成一個化學氣相沉積系統；還可以在化學氣相沉積腔室中設有化學氣相沉積系統，所述的化學氣相沉積系統為等離子體增強化學氣相沉積系統、微波等離子體化學氣相沉積系統、氣溶膠輔助化學氣相沉積系統、電感耦合等離子體化學氣相沉積系統中的任意一種或二種以上的組合；第一薄膜制備腔室、第二薄膜制備腔室或處理腔室可分別與加熱裝置和氣體連接口結合構成一種化學氣相沉積系統；作為優選，在第一薄膜制備腔室、第二薄膜制備腔室、處理腔室或化學氣相沉積腔室中既設有化學氣相沉積系統又設有物理氣相沉積系統。作為優選，所述的處理腔室、第一薄膜制備腔室和第二薄膜制備腔室中的至少一個腔室內設有加熱裝置，以便達到一定的溫度如2(T2000° C ;加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等。作為優選，所述處理腔室設有樣品處理裝置，所述的樣品處理裝置為等離子樣品處理裝置、對氣體離子化的線圈或加熱裝置等能夠實現對樣品進行改性的裝置，所述的對氣體離子化的線圈可在真空高頻條件下實現氣體的離子化；加熱裝置為電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等能實現對樣品加熱的裝置。作為優選，為了將熱量集中在樣品處，并減少向不需要熱的地方的熱傳遞，所述的處理腔室、第一薄膜制備腔室、第二薄膜制備腔室和化學氣相沉積腔室中的至少一個腔室內設有隔熱屏蔽系統；作為優選，只有當有高溫(如高于400° C)存在的腔室內設有隔熱屏蔽系統。作為優選，為了使設備安全穩定運轉，所述的處理腔室、第一薄膜制備腔室、第二薄膜制備腔室和化學氣相沉積腔室中的至少一個腔室的腔壁設有冷卻系統；作為優選，只有當有高溫(如高于400° C)存在的腔室的腔壁設有冷卻系統。作為優選，所述的處理腔室、第一薄膜制備腔室、第二薄膜制備腔室和化學氣相沉積腔室的中的至少一個腔室的腔室內既設有隔熱屏蔽系統的腔室，腔壁也設有冷卻系統。作為優選，整套裝置還設有控制系統，以實現對設備或工藝的控制，所述的控制系統包括樣品傳送控制系統、氣路控制系統、真空控制系統、閥門控制系統或溫度控制系統中的任意一種或二種以上的組合。本發明的裝置可規模化連續制備二維納米薄膜，所述的二維納米薄膜包括石墨烯、金屬硫族化物、娃烯、鍺烯或氮化硼薄膜等。作為優選，處理腔室作為襯底和/或催化層的表面處理腔室，第一薄膜制備腔室作為催化層的制備腔室，第二薄膜制備腔室作為在襯底和/或催化層上制備二維納米薄膜 所需的前驅體的制備腔室，化學氣相沉積腔室作為將前驅體進行處理而形成二維納米薄膜的腔室。在制備二維納米薄膜時，由于所選用的襯底、催化層以及工藝等方面的差異，本發明裝置的各腔室承擔的功能隨制備工藝條件的不同而有所變化，在不同的制備工藝條件中可能同時承擔多種功能，也可能不承擔特定的功能。設置于各腔室內或與各腔室相連接的部件如閥門、氣體連接口、樣品處理器、加熱器、物理氣相沉積系統、化學氣相沉積系統、隔熱屏蔽系統、冷卻系統等可以依據制備二維納米薄膜的具體工藝的不同而設置于各腔室的不同位置，并且可以根據具體工藝的有選擇性地選取相關部件。二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的元素的化合物，以制備石墨烯為例，前驅體包括無定型碳、非晶碳膜、碳靶材、含碳元素的聚合物等；以合成MoS2為例，前驅體包括MoS2靶材、Mo靶材、硫粉等。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程包括但不局限于此將合成二維納米薄膜所需的襯底和/或催化層放置在載料臺架上，并從進料腔室由樣品傳送裝置傳送到處理腔室；在一定的氣氛環境下，襯底和/或催化層在處理腔室進行處理，然后通過第一平衡腔室由樣品傳送裝置將襯底和/或催化層傳輸到第一薄膜制備腔室；在第一薄膜制備腔室里利用物理氣相沉積方法或化學氣相沉積方法制備二維納米薄膜生長所需的催化層等；然后經過第二平衡腔室，由樣品傳送裝置送到第二薄膜制備腔室，在一定的氣氛下，在襯底和/或催化層上制備二維納米薄膜。二維納米薄膜在第二薄膜制備腔室制備后，經第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室以及出料腔室而傳送出二維納米薄膜制備裝置。制備二維納米薄膜的基本過程也可以是將合成二維納米薄膜所需的襯底和/或催化層放置在載料臺架上，并從進料腔室由樣品傳送裝置傳送到處理腔室；在一定的氣氛環境下，襯底和/或催化層在處理腔室進行處理，然后通過第一平衡腔室由樣品傳送裝置將襯底和/或催化層傳輸到第一薄膜制備腔室；在第一薄膜制備腔室里利用物理氣相沉積方法或化學氣相沉積方法制備二維納米薄膜生長所需的催化層等；然后經過第二平衡腔室，由樣品傳送裝置送到第二薄膜制備腔室，在一定的氣氛下，在襯底和/或催化層上制備二維納米薄膜生長所需的前驅體；前驅體制備后，由樣品傳送裝置經第三平衡腔室傳送到化學氣相沉積腔室制備二維納米薄膜；二維納米薄膜制備后經出料腔室傳送出二維納米薄膜制備裝置。為了實現對各腔室的設備或工藝的控制，整套制備裝置還設有控制系統，所述的控制系統包括樣品傳送控制系統、氣路控制系統、真空控制系統、閥門控制系統或溫度控制系統中的任意一種或二種以上的組合。本發明的裝置適合于所有二維納米薄膜的規模化連續制備，所述的二維納米薄膜包括石墨烯、金屬硫族化物、硅烯、鍺烯或氮化硼薄膜等，依據所制備的二維納米薄膜的不同，可以適當選擇制備二維納米薄膜所需的固體、液體或氣體等。與現有技術相比，本發明的有益效果是具有規模化連續制備二維納米薄膜的特點，各個腔室在整個二維納米薄膜制備過程中承擔其獨特的功能進料腔室的基本功能是實現樣品裝載并進入二維納米薄膜的制備裝置，處理腔室實現對襯底或催化層的預處理，第一薄膜制備腔室和第二薄膜制備腔室可以用于制備合成二維納米材料所需的襯底、催化層、二維納米薄膜的前驅體或者二維納米薄膜，化學氣相沉積腔室可以用來制備二維納米薄膜，平衡腔室在樣品傳送過程中可以起到過渡、穩定、平衡樣品的功能。本發明的裝置可以大面積、規模化連續制備如石墨烯、金屬硫族化物、娃烯、鍺烯或氮化硼薄膜等二維納米 薄膜，適合于工業化應用，有助于實現二維納米薄膜技術的產業化。


圖I是本發明的規模化連續制備二維納米薄膜裝置的整體結構示意圖，其中，處理腔室設有加熱裝置、隔熱屏蔽系統和冷卻系統，第一薄膜制備腔室設有加熱裝置和物理氣相沉積系統，第二薄膜制備腔室設有加熱裝置和物理氣相沉積系統，化學氣相沉積腔室設有樣品處理裝置、加熱裝置、隔熱屏蔽系統、冷卻系統和氣體混氣盒接口 ；圖2是本發明的規模化連續制備二維納米薄膜裝置的整體結構示意圖，其中，處理腔室設有加熱裝置和樣品處理裝置，第一薄膜制備腔室設有物理氣相沉積系統、加熱裝置、隔熱屏蔽系統和混氣盒連接口，第二薄膜制備腔室設有加熱裝置和物理氣相沉積系統，化學氣相沉積腔室設有化學氣相沉積系統、加熱裝置、隔熱屏蔽系統、冷卻系統和混氣盒接Π ；圖3是本發明的規模化連續制備二維納米薄膜裝置的整體結構示意圖，其中，處理腔室設有樣品處理裝置，第一薄膜制備腔室設有物理氣相沉積系統和加熱裝置，第二薄膜制備腔室設有加熱裝置、隔熱屏蔽系統、冷卻系統和物理氣相沉積系統，化學氣相沉積腔室設有樣品處理裝置、加熱裝置、隔熱屏蔽系統、冷卻系統和混氣盒接口，出料腔室設有樣品處理裝置；圖中所示進料腔室I，處理腔室2，第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8，出料腔室9 ；閥門 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19 ；抽真空裝置20、21、22、23、24、25、26、27、28 ；載料臺架29 ；傳送裝置30 ；物理氣相沉積系統33、34、35、36 ；化學氣相沉積系統38 ；加熱裝置40、41、42、43 ;
樣品處理裝置50、51、52 ;氣體連接口60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、78 ；混氣盒85、85、87;冷卻系統90、91、92 ;隔熱屏蔽系統96、97、98、99。
具體實施例方式為了更清楚地理解本發明和本發明所產生的技術效果，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。實施例I :參見圖I，本發明的規模化連續制備二維納米薄膜的裝置依次設有進料腔室1，處理腔室2，第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9 ;進料腔室I設有與大氣相通的閥門10，進料腔室I與處理腔室2之間設有閥門11，處理腔室2與第一平衡腔室3之間設有閥門12，第一平衡腔室3與第一薄膜制備腔室4之間設有閥門13，第一薄膜制備腔室4與第二平衡腔室5之間設有閥門14，第二平衡腔室5與第二薄膜制備腔室6之間設有閥門15，第二薄膜制備腔室6與第三平衡腔室7之間設有閥門16，第三平衡腔室7與化學氣相沉積腔室8之間設有閥門17，化學氣相沉積腔室8與出料腔室9之間設有閥門18，出料腔室9設有與大氣相通的閥門19 ;整套設備在進料腔室I、處理腔室2、第一平衡腔室3、第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9的腔室內均設有傳送樣品送裝置30 ;所述的樣品傳送裝置30包括滾輪、皮帶輪和傳送帶等中的任意一種或二種以上的組合；整套設備通過樣品傳送裝置與閥門將進料腔室I、處理腔室2、第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9連接成一個整體。處理腔室2設有加熱裝置40，加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節；還設有隔熱屏蔽系統96和冷卻系統90。處理腔室2、加熱裝置40與氣體連接口 61或62可以構成一個熱化學氣相沉積系統。第一薄膜制備腔室4設有物理氣相沉積系統33和加熱裝置41 ;物理氣相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。第一薄膜制備腔室4、加熱裝置41和氣體連接口 64可以構成一個熱化學氣相沉積系統。第二薄膜制備腔室6設有物理氣相沉積系統34和加熱裝置42 ;物理氣相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。第二薄膜制備腔室6、加熱裝置42和氣體連接口 66可以構成一個熱化學氣相沉積系統。化學氣相沉積腔室8設有樣品處理裝置51、加熱裝置43、冷卻系統91和隔熱屏蔽系統97 ;所述的樣品處理裝置51可以為等離子樣品處理裝置、對氣體離子化的線圈或加熱裝置等能夠實現對樣品進行改性的裝置，所述的對氣體離子化的線圈可在真空高頻條件下實現氣體的離子化；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在20 2000° C之間調節。
進料腔室I設有氣體連接口 60，處理腔室2設有兩個氣體連接口 61和62，第一平衡腔室3設有氣體連接口 63，第一薄膜制備腔室4設有氣體連接口 64，第二平衡腔室5設有氣體連接口 65，第二薄膜制備腔室6設有氣體連接口 66，第三平衡腔室7設有氣體連接口 67，化學氣相沉積腔室設有氣體連接口 68和69、氣體連接口 69連接混氣盒87、混氣盒87連接三個氣體連接口 76、77和78，出料腔室連接有兩個氣體連接口 70和71 ;每一氣路都可以精確控制氣體的流量，可包括質量流量計和電磁截止閥等計量和流量調節裝置，每一氣體連接口聯有質量流量計而控制各氣體的流量，每個質量流量計的兩端各設有一個電磁截止閥，電磁截止閥和質量流量計通過管路與氣體連接口相連接。化學氣相沉積腔室8、加熱裝置43與氣體連接口 68和/或69可以構成一個熱化學氣相沉積系統。化學氣相沉積腔室8還可以設有等離子體增強化學氣相沉積系統、微波等離子體化學氣相沉積系統、氣溶膠輔助化學氣相沉積系統、電感耦合等離子體化學氣相沉積系統中的任意一種或二種以上的組合。進料腔室I設有抽真空裝置20，處理腔室2設有抽真空裝置21，第一平衡腔室3設有抽真空裝置22，第一薄膜制備腔室4設有抽真空裝置23，第二平衡腔室5設有抽真空裝置24，第二薄膜制備腔室6設有抽真空裝置25，第三平衡腔室7設有抽真空裝置26，化學氣相沉積腔室8設有抽真空裝置27，出料腔室9設有抽真空裝置28。每一獨立的抽真空裝置包括各種真空泵、真空管道、真空閥門、真空計等，通過抽真空裝置可以使各腔室的真空度在常壓至I. OX KTuiPa之間。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底/催化層放置在載料臺架29上，由樣品傳送裝置30傳送經過進料腔室I到達處理腔室2 ;襯底/催化層在處理腔室2內采用加熱裝置40進行熱處理，之后經過第一平衡腔室3被傳送到第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4利用物理氣相沉積系統33如濺射沉積系統將二維納米薄膜的前驅體(precursor)沉積在襯底/催化層上，然后由樣品傳送裝置30經第二平衡腔室5、第二薄膜沉積腔室6和第三平衡腔室7傳送到化學氣相沉積腔室8 ；在化學氣相沉積腔室8內于一定的氣氛環境下,米用化學氣相沉積系統將二維納米材料的前驅體轉化為二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的元素的化合物，以制備石墨烯為例，前驅體包括無定型碳、非晶碳膜、含碳元素的聚合物等；以制備MoS2為例，前驅體包括MoS2靶材、Mo靶材等。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程也可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底/催化層放置在載料臺架29上，由樣品傳送裝置30傳送經過進料腔室I到達處理腔室2 ;襯底/催化層在處理腔室2內采用加熱裝置40進行熱處理后，由樣品傳送裝置30經第二平衡腔室5、第二薄膜沉積腔室6和第三平衡腔室7傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8內采用化學氣相沉積系統制備二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。實施例2 參見圖2，本發明的規模化連續制備二維納米薄膜的裝置依次設有進料腔室1，處理腔室2，第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9 ;進料腔室I設有與大氣相通的閥門10，進料腔室I與處理腔室2之間設有閥門11，處理腔室2與第一平衡腔室3之間設有閥門12，第一平衡腔室3與第一薄膜制備腔室4之間設有閥門13，第一薄膜制備腔室4與第二平衡腔室5之間設有閥門14，第二平衡腔室5與第二薄膜制備腔室6之間設有閥門15，第二薄膜制備腔室6與第三平衡腔室7之間設有閥門16，第三平衡腔室7與化學氣相沉積腔室8 之間設有閥門17，化學氣相沉積腔室8與出料腔室9之間設有閥門18，出料腔室9設有與大氣相通的閥門19 ;整套設備在進料腔室I、處理腔室2、第一平衡腔室3、第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9的腔室內均設有樣品傳送裝置30 ;所述的樣品傳送裝置30包括滾輪、皮帶輪和傳送帶等中的任意一種或二種以上的組合；整套設備通過樣品傳送裝置與閥門將進料腔室I、處理腔室2、第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9連接成一個整體。處理腔室2設有樣品處理裝置50和加熱裝置40 ;樣品處理裝置可以是等離子處理器、對氣體離子化的線圈和加熱裝置等；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。處理腔室2、加熱裝置40與氣體連接口 61或62可以構成一個熱化學氣相沉積系統。第一薄膜制備腔室4設有物理氣相沉積系統33和35、加熱裝置41和隔熱屏蔽系統98 ;所述的物理氣相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合；加熱裝置41可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。第一薄膜制備腔室4、加熱裝置41和氣體連接口 64可以構成一個熱化學氣相沉積系統。第二薄膜制備腔室6設有物理氣相沉積系統裝置34和加熱裝置42 ;物理氣相沉積系統34包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合；加熱裝置42可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。第二薄膜制備腔室
6、加熱裝置42和氣體連接口 66可以構成一個熱化學氣相沉積系統。化學氣相沉積腔室8設有化學氣相沉積系統38、加熱裝置43、冷卻系統91和隔熱屏蔽系統97 ;所述的化學氣相沉積系統38包括等離子體增強化學氣相沉積系統、微波等離子體化學氣相沉積系統、氣溶膠輔助化學氣相沉積系統、電感耦合等離子體化學氣相沉積系統中的任意一種或二種以上的組合。出料腔室9設有樣品處理裝置52，樣品處理裝置可以是等離子處理器、對氣體離化的線圈和加熱裝置等。
進料腔室I設有氣體連接口 60，處理腔室2設有兩個氣體連接口 61和62，第一平衡腔室3設有氣體連接口 63，第一薄膜制備腔室4設有氣體連接口 64、氣體連接口 64連接混氣盒85、混氣盒85連接兩個氣體連接口 72和73，第二平衡腔室5設有氣體連接口 65，第二薄膜制備腔室6設有氣體連接口 66、氣體連接口 66連接混氣盒86、混氣盒86連接兩個氣體連接口 74和75，第三平衡腔室7設有氣體連接口 67，化學氣相沉積腔室設有氣體連接口 68和69、氣體連接口 69連接混氣盒87、混氣盒87連接三個氣體連接口 76、77和78，出料腔室連接有兩個氣體連接口 70和71 ;每一氣路都可以精確控制氣體的流量，可包括質量流量計和電磁截止閥等計量和流量調節裝置，每一氣體連接口聯有質量流量計而控制各氣體的流量，每個質量流量計的兩端各設有一個電磁截止閥，電磁截止閥和質量流量計通過管路與氣體連接口相連接。化學氣相沉積腔室8、加熱裝置43與氣體連接口 68和/或69可以構成一個化學氣相沉積系統。
進料腔室I設有抽真空裝置20，處理腔室2設有抽真空裝置21，第一平衡腔室3設有抽真空裝置22，第一薄膜制備腔室4設有抽真空裝置23，第二平衡腔室5設有抽真空裝置24，第二薄膜制備腔室6設有抽真空裝置25，第三平衡腔室7設有抽真空裝置26，化學氣相沉積腔室8設有抽真空裝置27，出料腔室9設有抽真空裝置28。每一獨立的抽真空裝置包括各種真空泵、真空管道、真空閥門、真空計等，通過抽真空裝置可以使各腔室的真空度在常壓至I. OX KTuiPa之間。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底放置在載料臺架29上，襯底由樣品傳送裝置30傳送經過進料腔室I到達處理腔室2 ;在一定溫度下，襯底在處理腔室2內進行預處理，之后經過第一平衡腔室3被傳送到第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4利用物理氣相沉積系統33和35如電子束沉積系統將催化層制備在襯底上，然后經過第二平衡腔室5，被傳送到第二薄膜沉積腔室6 ;在第二薄膜制備腔室6，利用物理氣相沉積系統34如離子束沉積系統將二維納米薄膜的前驅體離化在催化層上，然后經過第三平衡腔室7，被傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，對樣品進行處理而形成二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的元素的化合物，以制備石墨烯為例，前驅體包括甲烷、乙醇等；以制備MoS2為例，前驅體包括H2S等。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程也可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底放置在載料臺架29上，襯底由樣品傳送裝置30傳送經過進料腔室I到達處理腔室2 ；在一定溫度下，襯底在處理腔室2內進行預處理，之后經過第一平衡腔室3被傳送到第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4分別利用物理氣相沉積系統33和35如電子束沉積系統和濺射沉積系統將兩種不同的催化層材料同時沉積在襯底上，然后經過第二平衡腔室5，被傳送到第二薄膜沉積腔室6 ;在第二薄膜制備腔室6，利用物理氣相沉積系統34如熱蒸鍍沉積系統將二維納米薄膜的前驅體沉積到催化層上，然后經過第三平衡腔室7，被傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，對樣品進行處理而形成二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。
二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的兀素的化合物，以制備石墨稀為例，如驅體包括石墨粉、炭黑等；以制備MoS2為例，IU驅體包括MoS2粉等。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程還可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底放置在載料臺架29上，襯底由樣品傳送裝置30傳送經過進料腔室I到達處理腔室2 ；在一定溫度下，襯底在處理腔室2內進行預處理，之后經過第一平衡腔室3被傳送到第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4利用物理氣相沉積系統33和35如電子束沉積系統在襯底上制備第一種催化層，然后經過第二平衡腔室5，被傳送到第二薄膜沉積腔室6 ;在第二薄膜制備腔室6，利用物理氣相沉積系統34如濺射沉積系統將第二種催化層沉積在第一種催化層之上，然后經過第三平衡腔室7，被傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，利用化學氣相沉積系統38如等離子增強化學氣相沉積系統在催化層上制備二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。 規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程還可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底/催化層放置在載料臺架29上，由樣品傳送裝置30傳送先后經過進料腔室I、處理腔室2和第一平衡腔室3到達第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4對襯底/催化層進行表面處理，然后經過第二平衡腔室5、第二薄膜沉積腔室6和第三平衡腔室7，由樣品傳送裝置30傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，利用化學氣相沉積系統38如微波等離子化學氣相沉積系統制備二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳到大氣，從而完成二維納米薄膜的連續制備。實施例3 參見圖3，本發明的規模化連續制備二維納米薄膜的裝置依次設有進料腔室1，處理腔室2，第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9 ;進料腔室I設有與大氣相通的閥門10，進料腔室I與處理腔室2之間設有閥門11，處理腔室2與第一平衡腔室3之間設有閥門12，第一平衡腔室3與第一薄膜制備腔室4之間設有閥門13，第一薄膜制備腔室4與第二平衡腔室5之間設有閥門14，第二平衡腔室5與第二薄膜制備腔室6之間設有閥門15，第二薄膜制備腔室6與第三平衡腔室7之間設有閥門16，第三平衡腔室7與化學氣相沉積腔室8之間設有閥門17，化學氣相沉積腔室8與出料腔室9之間設有閥門18，出料腔室9設有與大氣相通的閥門19 ;整套設備在進料腔室I、處理腔室2、第一平衡腔室3、第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9的腔室內均設有樣品傳送裝置30 ;所述的樣品傳送裝置30包括滾輪、皮帶輪和傳送帶等中的任意一種或二種以上的組合；整套設備通過樣品傳送裝置與閥門將進料腔室I、處理腔室2、第一平衡腔室3，第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5、第二薄膜制備腔室6、第三平衡腔室7、化學氣相沉積腔室8和出料腔室9連接成一個整體。處理腔室2設有樣品處理裝置50 ;樣品處理裝置可以是等離子處理器、對氣體離子化的線圈和加熱裝置等。處理腔室2、樣品處理裝置50與氣體連接口 61或62可以構成一個熱化學氣相沉積系統。
第一薄膜制備腔室4設有物理氣相沉積系統裝置33和加熱裝置41 ;物理氣相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。第一薄膜制備腔室4、加熱裝置41和氣體連接口 64可以構成一個熱化學氣相沉積系統。第二薄膜制備腔室6設有物理氣相沉積系統裝置34和36、加熱裝置42、冷卻系統92和隔熱屏蔽系統99 ;物理氣 相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意一種或二種以上的組合；加熱裝置可以是電阻加熱裝置、紅外加熱裝置、激光加熱裝置等，溫度可以在2(T2000° C之間調節。第二薄膜制備腔室6、加熱裝置42和氣體連接口 74或75可以構成一個熱化學氣相沉積系統。化學氣相沉積腔室8設有樣品處理裝置51、加熱裝置43、冷卻系統91和隔熱屏蔽系統97 ;化學氣相沉積腔室8、加熱裝置43和氣體連接口 68或69構成一個熱化學氣相沉積系統；化學氣相沉積腔室8還可以設有等離子體增強化學氣相沉積系統、微波等離子體化學氣相沉積系統、氣溶膠輔助化學氣相沉積系統、電感耦合等離子體化學氣相沉積系統中的任意一種或二種以上的組合。出料腔室9設有樣品處理裝置52，樣品處理裝置可以是等離子處理器、對氣體離子化的線圈和加熱裝置等。進料腔室I設有氣體連接口 60，處理腔室2設有兩個氣體連接口 61和62，第一平衡腔室3設有氣體連接口 63，第一薄膜制備腔室4設有氣體連接口 64，第二平衡腔室5設有氣體連接口 65，第二薄膜制備腔室6設有氣體連接口 74和75，第三平衡腔室7設有氣體連接口 67，化學氣相沉積腔室設有氣體連接口 68和69、氣體連接口 69連接混氣盒87、混氣盒87連接三個氣體連接口 76、77和78，出料腔室連接有兩個氣體連接口 70和71 ;每一氣路都可以精確控制氣體的流量，可包括質量流量計和電磁截止閥等計量和流量調節裝置，每一氣體連接口聯有質量流量計而控制各氣體的流量，每個質量流量計的兩端各設有一個電磁截止閥，電磁截止閥和質量流量計通過管路與氣體連接口相連接。化學氣相沉積腔室8、加熱裝置43與氣體連接口 68和/或69可以構成一個化學氣相沉積系統。進料腔室I設有抽真空裝置20，處理腔室2設有抽真空裝置21，第一平衡腔室3設有抽真空裝置22，第一薄膜制備腔室4設有抽真空裝置23，第二平衡腔室5設有抽真空裝置24，第二薄膜制備腔室6設有抽真空裝置25，第三平衡腔室7設有抽真空裝置26，化學氣相沉積腔室8設有抽真空裝置27，出料腔室9設有抽真空裝置28。每一獨立的抽真空裝置包括各種真空泵、真空管道、真空閥門、真空計等，通過抽真空裝置可以使各腔室的真空度在常壓至I. OX KTuiPa之間。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底放置在載料臺架29上，經過進料腔室1，襯底傳送到達處理腔室2 ;襯底在處理腔室2內進行預處理，之后經過第一平衡腔室3被傳送到第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4利用物理氣相沉積系統33如電子束沉積系統將催化層制備在襯底上，然后經過第二平衡腔室5，被傳送到第二薄膜沉積腔室6 ;在第二薄膜制備腔室6，利用物理氣相沉積系統34和36如濺射沉積系統將二維納米薄膜的前驅體沉積在催化層上，然后經過第三平衡腔室7，被傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，采用化學氣相沉積方法制備二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的兀素的化合物，以制備石墨稀為例，如驅體包括石墨粉、炭黑等；以制備MoS2為例，IU驅體包括MoS2粉等。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程也可以是將制備二維納米薄膜所需的 襯底和/或催化層放置在載料臺架29上，經過進料腔室I，襯底和/或催化層傳送到達處理腔室2 ;襯底和/或催化層在處理腔室2內進行預處理，之后經過第一平衡腔室3被傳送到第一薄膜制備腔室4 ;在第一薄膜制備腔室4利用物理氣相沉積系統33如電子束沉積系統將二維納米材料的一種前驅體沉積在襯底和/或催化層上，然后經過第二平衡腔室5，被傳送到第二薄膜沉積腔室6 ;在第二薄膜制備腔室6，利用物理氣相沉積系統34和36如熱蒸鍍沉積系統將另一種二維納米薄膜的前驅體沉積到襯底和/或催化層上，然后經過第三平衡腔室7，被傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，對樣品進行處理而形成二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳送出制備裝置，從而完成二維納米薄膜的連續制備。二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的兀素的化合物，以制備石墨稀為例，如驅體包括石墨粉、炭黑等；以制備MoS2為例，IU驅體包括MoS2粉等。規模化連續制備二維納米薄膜的基本過程還可以是將制備二維納米薄膜所需的襯底和/或催化層放置在載料臺架29上，經過進料腔室I，襯底和/或催化層傳送到達處理腔室2 ;襯底和/或催化層在處理腔室2內進行預處理，之后先后經過第一平衡腔室3、第一薄膜制備腔室4、第二平衡腔室5，被傳送到第二薄膜沉積腔室6 ;在第二薄膜制備腔室6，利用物理氣相沉積系統34和36如離子注入沉積系統將二維納米薄膜的前驅體沉積注入到襯底和/或催化層中，然后經過第三平衡腔室7，被傳送到化學氣相沉積腔室8 ;在化學氣相沉積腔室8，對樣品進行處理而形成二維納米薄膜；最后，制備的二維納米薄膜經由出料腔室9傳到大氣，從而完成二維納米薄膜的連續制備。二維納米材料的前驅體是指含有組成二維納米材料的元素或含有組成二維納米材料的兀素的化合物，以制備石墨稀為例，如驅體包括石墨粉、炭黑等；以制備MoS2為例，IU驅體包括MoS2粉等。雖然已經明確展示且參考本發明的示范性實施例描述了本發明，但所屬領域的技術人員將了解，可在不脫離有所附權利要求書界定的本發明的精神和范圍的情況下，對本文作各種形式上和細節上的改變。
權利要求
1.一種規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于依次設有進料腔室(I)、處理腔室(2)、第一平衡腔室(3)、第一薄膜制備腔室(4)、第二平衡腔室(5)、第二薄膜制備腔室(6)、第三平衡腔室(7)、化學氣相沉積腔室(8)和出料腔室(9)，其中 進料腔室(I)設有與大氣相通的閥門(10)，進料腔室(I)與處理腔室(2)之間設有閥門(11)，處理腔室(2)與第一平衡腔室(3)之間設有閥門(12)，第一平衡腔室(3)與第一薄膜制備腔室(4)之間設有閥門(13)，第一薄膜制備腔室(4)與第二平衡腔室(5)之間設有閥門(14)，第二平衡腔室(5)與第二薄膜制備腔室(6)之間設有閥門(15)，第二薄膜制備腔室出)與第三平衡腔室(7)之間設有閥門(16)，第三平衡腔室(7)與化學氣相沉積腔室⑶之間設有閥門(17)，化學氣相沉積腔室⑶與出料腔室(9)之間設有閥門(18)，出料腔室(9)設有與大氣相通的閥門(19)； 進料腔室(I)、處理腔室(2)、第一平衡腔室(3)、第一薄膜制備腔室(4)、第二平衡腔室(5)、第二薄膜制備腔室￠)、第三平衡腔室(7)、化學氣相沉積腔室(8)和出料腔室(9)的腔室內均設有樣品傳送裝置； 進料腔室(I)、處理腔室(2)、第一平衡腔室(3)、第一薄膜制備腔室(4)、第二平衡腔室(5)、第二薄膜制備腔室￠)、第三平衡腔室(7)、化學氣相沉積腔室(8)和出料腔室(9)中的至少ー個的腔室設有抽真空裝置； 第一薄膜制備腔室(4)和第二薄膜制備腔室(6)的至少ー個的腔室內設有物理氣相沉積系統； 進料腔室(I)、處理腔室(2)、第一平衡腔室(3)、第一薄膜制備腔室(4)、第二平衡腔室(5)、第二薄膜制備腔室￠)、第三平衡腔室(7)、化學氣相沉積腔室(8)和出料腔室(9)中的至少ー個腔室設有ー個或ニ個以上的氣體連接ロ； 化學氣相沉積腔室(8)的腔室內設有加熱裝置。
2.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的物理氣相沉積系統包括離子束沉積系統、濺射沉積系統、電子束沉積系統、熱蒸鍍沉積系統、激光沉積系統、離子注入系統中的任意ー種或ニ種以上的組合。
3.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的化學氣相沉積腔室(8)中還設有等離子體增強化學氣相沉積系統、微波等離子體化學氣相沉積系統、氣溶膠輔助化學氣相沉積系統、電感耦合等離子體化學氣相沉積系統中的任意一種或ニ種以上的組合。
4.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的處理腔室(2)、第一薄膜制備腔室(4)和第二薄膜制備腔室(6)中的至少ー個腔室內設有加熱裝置。
5.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述處理腔室(2)內設有樣品處理裝置。
6.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于它還設有控制系統，所述的控制系統包括樣品傳送控制系統、氣路控制系統、真空控制系統、閥門控制系統或溫度控制系統中的任意ー種或ニ種以上的組合。
7.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的樣品傳送裝置包括滾輪、皮帶輪和傳送帶中的任意ー種或ニ種以上的組合。
8.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的處理腔室(2)、第一薄膜制備腔室(4)、第二薄膜制備腔室(6)和化學氣相沉積腔室(8)中的至少ー個腔室內設有隔熱屏蔽系統。
9.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的處理腔室(2)、第一薄膜制備腔室(4)、第二薄膜制備腔室(6)和化學氣相沉積腔室(8)中的至少ー個腔室的腔壁設有冷卻系統。
10.根據權利要求I所述的規模化連續制備ニ維納米薄膜的裝置，其特征在于所述的ニ維納米薄膜包括石墨烯、金屬硫族化物、娃烯、鍺烯或氮化硼薄膜。
全文摘要
本發明公開了一種規模化連續制備二維納米薄膜的裝置，包括進料腔室、處理腔室、第一平衡腔室、第一薄膜制備腔室、第二平衡腔室、第二薄膜制備腔室、第三平衡腔室、化學氣相沉積腔室和出料腔室等；各腔室之間設有閥門，樣品通過傳送裝置實現在各腔室之間的連續傳輸；薄膜制備腔室設有物理氣相沉積系統；化學氣相沉積系統設有加熱裝裝置和氣體連接口等；整套裝置設有自動化控制系統以控制腔室之間的閥門的開關、樣品的傳輸、氣體流量的控制、抽真空等。利用本設備，可以規模化連續制備石墨烯、金屬硫族化合物、硅烯、鍺烯或氮化硼等二維納米薄膜。本設備具有連續成膜的特征，可以在不同腔室實現規模化連續制備二維納米薄膜的所需的襯底/催化層以及樣品預處理等，適合于二維納米薄膜的產業化制備。
文檔編號C23C16/54GK102650046SQ20121016312
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者徐明生 申請人:徐明生