[发明专利]一种常压下制备二维TMDC原子晶体材料的装置及方法

权利要求书

1.常压下制备二维 TMDC 原子晶体材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用具有内嵌式双管结构的高温管式炉，高温管式炉上设有主输运管和次输运管，次输运管内嵌于主输运管内；次输运管出口处设有支撑架，支撑架上放有衬底；主输运管内设有载硫/硒源粉的载物舟一，次输运管内设有载钼/钨源粉的载物舟二，分别向主输运管和次输运管中通入惰性气体或惰性气体与氢气的混合气体，然后先打开置于高温管式炉外壁上用于加热载物舟二内物质的加热器二对载物舟二内的物质进行加热反应，再打开置于高温管式炉外壁上用于加热载物舟一内物质的加热器一对载物舟一内的物质进行加热反应，反应所得废气经高温管式炉出口排放至废气处理装置中；

所述高温管式炉外壁上设有磁力装置，支撑架和磁力装置之间有磁作用力，使支撑架在高温管式炉内上游或下游移动；

还包括：在生长有二维 TMDC 原子晶体材料的衬底上旋涂聚苯乙烯溶液，于 75-95℃烘烤 2-10min，再置于去离子水中，剥离二维 TMDC 原子晶体材料，最后将衬底放入高温管式炉内，在空气环境下，加热至 1000-1200℃退火 4-8h，再利用半导体清洗工艺清洗衬底，晾干，对所得衬底进行重复利用；其中聚苯乙烯溶液为将聚苯乙烯溶于甲苯中，使聚苯乙烯浓度为 10wt%。

2.根据权利要求 1 所述的制备二维 TMDC 原子晶体材料的方法，其特征在于，所述钼/钨源为二氧化钨、二氧化钼、三氧化钨、三氧化钼、五氯化钼、六氯化钨或五氯化钨。

3.根据权利要求 1 所述的制备二维 TMDC 原子晶体材料的方法，其特征在于，加热器一的加热温度设置为 90-400℃，加热器二的加热温度设置为500-1000℃，加热时间均为1-300min。

4.根据权利要求 1 所述的制备二维 TMDC 原子晶体材料的方法，其特征在于，向主输运管和次输运管中分别通入 10-50sccm、50-200sccm 氩气作为载气或向主输运管中通入10-50sccm 氩气作为载气，向次输运管中通入 50-200sccm 氩气和 1-50sccm 氢气的混合气体作为载气。