[发明专利]用于临近催化化学气相沉积的装置和方法

权利要求书

1.一种用于临近催化化学气相沉积的装置，所述装置包括：

设置在竖直方向上的彼此相对的上加热器和下加热器；

电连接至所述上加热器和下加热器的用于控制所述上加热器和下加热器在所述竖直方向上升降的电机；

设置在所述下加热器表面上的样品台，其用于安放在所述临近催化化学气相沉积期间生长二维材料的基底；

设置在所述样品台和所述上加热器之间并且与所述样品台和所述上加热器间隔开的水平导轨；和

设置在所述水平导轨上并且具有一个或多个用于安放催化剂的穿孔的载板，所述载板和所述样品台之间为用于临近催化化学气相沉积的反应区；

其中所述上加热器和所述下加热器用于对所述反应区提供适合所述二维材料生长的温度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述样品台与所述载板之间的用于测量基底与催化剂之间的距离的光栅尺。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载板的穿孔为用于安放圆帽形催化剂的圆形孔。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述竖直方向上的用于限定所述上加热器在升降过程中的位置的光电二极管。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于控制所述水平导轨在水平方向上运动的传动装置。

6.一种利用权利要求1所述的装置进行临近催化化学气相沉积的方法，所述方法包括：

1)将催化剂安放在载板的穿孔中并将基底安放在样品台上；

2)通过电机调整上加热器和下加热器的位置，并将二维材料前驱体置于反应区中；和

3)开启上加热器和下加热器以使反应区达到二维材料生长所需的温度从而进行临近催化化学气相沉积，由此在基底上得到所述二维材料的膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过将所述装置放置在真空环境中进行。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电机是步进电机，所述装置还包括设置在所述样品台与所述载板之间的用于测量基底与催化剂之间的距离的光栅尺以及设置在所述竖直方向上的用于限定所述上加热器在升降过程中的位置的光电二极管，并且所述上加热器和下加热器的位置通过所述步进电机与所述光栅尺和所述光电二极管配合地进行调整。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述催化剂和所述基底之间的间隔距离为20微米～100微米。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基底是无催化活性的基底，所述二维材料是石墨烯类材料或过渡金属二硫化物材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无催化活性的基底是硅片。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无催化活性的基底是六方氮化硼。

13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述载板的材料为金属钨，所述催化剂为金属铜、铂或铑。