[发明专利]一种垂直异质结材料及化学气相沉积装置

权利要求书

1.一种垂直异质结材料，其特征在于：所述垂直异质结材料为由石墨烯类材料和过渡金属二硫族化物材料组成的至少两层结构的垂直异质结；

其中，所述石墨烯类材料和所述过渡金属二硫族化物材料均采用化学气相沉积法制备；

所述石墨烯类材料为所述过渡金属二硫族化物材料的基底材料。

2.根据权利要求1所述的垂直异质结材料，其特征在于：所述石墨烯类材料为下列材料之一：

石墨烯、氮化硼、由石墨烯和氮化硼形成的异质结。

3.一种生长权利要求1所述垂直异质结材料的化学气相沉积装置，其特征在于，所述化学气相沉积装置包括：

设置有化学沉积反应区的主腔体(1)，所述化学沉积反应区处设置有用于提供待反应气体发生化学沉积反应所需温度的第一加热装置(2)；

气体源装置，设置在所述主腔体(1)外部，用于向所述化学沉积反应区提供生长所述石墨烯类的材料；

副腔体(3)，设置在所述主腔体(1)内部，用于盛放并加热固态源以向所述化学沉积反应区提供生长所述过渡金属二硫族化物的材料；

可通过控制所述气体源装置的通断和所述副腔体(3)与所述主腔体(1)的连通情况使得通过化学沉积法得到所述石墨烯类材料与通过化学沉积法得到所述过渡金属二硫族化物材料呈垂直异质结结构，且所述所述石墨烯类材料为所述过渡金属二硫族化物材料的基底材料。

4.根据权利要求3所述化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一加热装置(2)包括设置在竖直方向上的彼此相对的可升降的上加热器(21)和可升降的下加热器(22)；

所述下加热器(22)朝向所述上加热器(21)的一侧设置有用于承载基底材料的托盘(23)；

所述托盘(23)上方形成所述化学沉积反应区。

5.根据权利要求4所述化学气相沉积装置，其特征在于，所述可升降的上加热器(21)包括第一电机轴(211)和第一加热器(212)；

所述第一电机轴(211)安装在所述主腔体(1)的上盖上，并可相对所述主腔体(1)的上盖升降；

所述第一加热器(212)固定设置在所述第一电机轴(211)远离所述主腔体(1)的上盖的一端。

6.根据权利要求4所述化学气相沉积装置，其特征在于，所述可升降的下加热器(22)包括第二电机轴(221)和第二加热器(222)；

所述第二电机轴(221)安装在所述主腔体(1)的底盖上，并可相对所述主腔体(1)的底盖升降；

所述第二加热器(222)固定设置在所述第二电机轴(221)远离所述主腔体(1)的底盖的一端。

7.根据权利要求3所述化学气相沉积装置，其特征在于，所述副腔体(3)包括密封相连的第一副腔体(33)和第二副腔体(34)；

所述第一副腔体(33)用于盛放并挥发固态硫源获得气态硫源；

所述第二副腔体(34)用于盛放并挥发固态过渡金属源获得气态过渡金属源；

所述第一副腔体(33)内的所述气态硫源流向所述第二副腔体(34)内，并与所述第二副腔体(34)内产生的所述气态过渡金属源作用生成气态过渡金属二硫族化物，所述气态过渡金属二硫族化物流向所述化学沉积反应区进行化学气相沉积得到所述过渡金属二硫族化物材料。

8.根据权利要求7所述化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一副腔体(33)上设置有第一进气口和第一出气口，所述第二副腔体(34)上设置有第二进气口和第二出气口；

所述第一进气口处密封连接有带第一截止阀(31)的第一管道，所述第一出气口通过中间管道连接所述第二进气口，所述第二出气口处密封连接有带第二截止阀(32)的第二管道，所述第二管道的另一端延伸至所述化学沉积反应区。

9.根据权利要求7所述化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一副腔体(33)和所述第二副腔体(34)均包括：

密封腔体(331)；

第二加热装置(332)，设置在所述密封腔体(331)内，用于盛放并加热对应的固态源使其挥发。