[发明专利]包覆二维原子晶体的基材、其连续化生产线及方法

权利要求书

1.一种包覆二维原子晶体的基材的连续化生产线，其特征在于，所述生产线包括依次连接的设有第一卷辊（11）的放卷室（1）、磁控溅射室（6）、电感耦合-化学气相沉积室（2）、冷却室（3）以及设有第二卷辊（41）的收卷室（4）；

其中，所述第一卷辊（11）卷有待包覆二维原子晶体的基材（7），所述衬底由第一卷辊（11）放卷，并由第二卷辊（41）将制备得到的包覆二维原子晶体的基材（8）收卷；

所述电感耦合-化学气相沉积室（2）包括用于发生化学气相沉积的高温生长单元（21），以及与所述高温生长单元（21）连接，并向其提供等离子体的电感耦合线圈（22）；

所述电感耦合-化学气相沉积室（2）具有进气口（23）和出气口（24）。

2.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述磁控溅射室（6）包括设置于待包覆二维原子晶体的基材（7）下面，起到支撑作用的衬底放置台（61），与衬底放置台（61）平行相对的靶材（62）；所述磁控溅射室（6）还开有氩气通入孔（63）；

所述靶材（62）连接低压输出端，衬底放置台（61）连接高压输出端。

3.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述电感耦合线圈（22）串接于所述生产线上，并设置于放卷室（1）与高温生长单元（21）之间；

进气口（23）设置于电感耦合线圈（22）的前端，出气口（24）设置于高温生长单元（21）的后端；

优选地，当电感耦合线圈（22）串接于生产线上时，电感耦合线圈（22）与高温生长单元（21）内设置有石英套管（25），所述基材处于石英套管（25）内。

4.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述电感耦合线圈（22）设置于所述高温生长单元（21）的上方；

进气口（23）设置于电感耦合线圈（22）的上端，出气口（24）设置于高温生长单元（21）的后端。

5.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述冷却室（3）采用水冷狭缝冷却；

优选地，所述待包覆二维原子晶体的基材（7）为柔性基材；

优选地，所述衬底下方设置表面光滑的支撑台（9），用于支撑衬底，避免衬底由于自身重力造成的下陷弯曲；

优选地，所述支撑台（9）为连续的石英台面或滚轴台面，或者为间隔的石英台或滚轴台面；

优选地，所述第一卷辊（11）和第二卷辊（41）具有相同的线速度。

6.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述生产线上还串接有温控室（5），用于对待包覆二维原子晶体的基材（7）进行预处理；

所述温控室（5）设置在放卷室（1）和磁控溅射室（6）之间。

7.如权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述放卷室（1）内设置第一展平辊（12），用于展平待包覆二维原子晶体的基材（7）的褶皱，便于均匀沉积二维原子晶体材料；所述第一展平辊（12）设置于第一卷辊（11）之后；

所述收卷室（4）内设置第二展平辊（42），用于展平包覆有二维原子晶体的基材（8），防止收卷过程产生褶皱；所述第二展平辊（42）设置于第二卷辊（41）之前；

优选地，所述放卷室（1）内设置第一纠偏辊（13），用于纠正待包覆二维原子晶体的基材（7）的位置，便于准确沉积二维原子晶体材料；所述第一纠偏辊（13）设置于第一卷辊（11）之后；

所述收卷室（4）内设置第二纠偏辊（43），用于纠正包覆有二维原子晶体的基材（8）的成卷位置；所述第二纠偏辊（43）设置于第二卷辊（41）之前。