一种制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置的制作方法

本实用新型涉及可控石墨相氮化碳薄膜制备技术领域，尤其是指一种制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置。

背景技术：

目前高质量的石墨相氮化碳薄膜主要采用热气相沉积法制备，但是这种方法所制备的薄膜厚度难以控制，限制了其在实验及工业大规模生产的应用。因为前驱体在加热条件下形成氮化碳的过程中会产生大量气体，反应容器内的压强难以控制，反应容器上的薄膜沉积基底会被顶开，所以反应物蒸汽不定量的逸出，造成薄膜变薄，所制备的石墨相氮化碳薄膜的厚度不可控。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，通过调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的距离，来调整反应容器内反应物蒸汽逸出的量并控制反应容器内的压强，如此达到制备的氮化碳薄膜的厚度可控的目的。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置包括底板、移动板、反应容器及基底板，所述移动板平行设置于所述底板的上方，所述移动板与所述底板能拆装地连接，所述移动板能沿垂直于所述底板的方向往复运动调整与所述底板之间的距离，所述反应容器与所述基底板均设于所述移动板与所述底板之间，所述反应容器的顶部形成有开口且所述反应容器的内部容置有前驱体，所述基底板盖设于所述反应容器的顶部的开口处，且所述基底板与所述移动板、所述底板平行。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述底板与所述移动板通过至少两个螺杆连接，各所述螺杆均垂直于所述底板与所述移动板，各所述螺杆的下端均与所述底板固定连接，所述移动板上对应各所述螺杆开设有至少两个通孔，各所述螺杆的上端分别贯穿对应的所述通孔，且所述螺杆的上端分别旋接有调节螺母，通过调节各所述调节螺母在所述螺杆上的位置，能调节所述移动板与所述底板之间的距离。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述反应容器为坩埚。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述基底板为FTO导电玻璃，在所述FTO导电玻璃盖设于所述反应容器的顶部的开口处的状态下，所述FTO导电玻璃的导电面与所述反应容器的顶部的开口相对。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述底板与所述移动板均为边长为1cm～10cm的矩形板体，且所述底板的厚度与所述移动板的厚度均为0.2cm～1cm。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述螺杆的直径为0.2cm～1cm，所述螺杆的长度为5cm～10cm。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述底板为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的底板。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述移动板为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的移动板。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述螺杆为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的螺杆，所述调节螺母为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的螺母。

如上所述的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，所述底板与所述移动板均水平设置。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，设置有相互平行的底板与移动板，通过对移动板的位置进行调整能够调整移动板与底板之间的距离，将反应容器及基底板设于底板与移动板之间时，基底板也是平行于底板及移动板，在安装时，使移动板的下表面与基底板的上表面接触，此时调整移动板与底板之间的距离能有效调整移动板于基底板上的压紧程度，从而调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的密合程度，由于反应容器内的反应物蒸汽是从基底板与反应容器的顶部的开口之间的缝隙中逸出，故调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的密合程度，也就是调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的缝隙的大小，如此即能调整反应容器内反应物蒸汽逸出的量并控制反应容器内的压强，达到制备的氮化碳薄膜的厚度可控的效果。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置的部分元件的立体结构示意图；

图2是本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置的结构示意图。

附图标号说明：

1、底板；

2、移动板；

3、反应容器；

4、基底板；

5、螺杆；

6、调节螺母；

7、前驱体；

8、氮化碳薄膜

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1及图2所示，本实用新型提供了一种制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置包括底板1、移动板2、反应容器3及基底板4，移动板2平行设置于底板1的上方，移动板2与底板1能拆装地连接，移动板2能沿垂直于底板1的方向往复运动从而调整移动板2与底板1之间的距离，反应容器3与基底板4均设于移动板2与底板1之间，反应容器3的顶部形成有开口且反应容器3的内部容置有前驱体7，基底板4盖设于反应容器3的顶部的开口处，且基底板4与移动板2、底板1平行，在安装时，通常是使移动板2的下表面与基底板4的上表面贴合，通过调整移动板2与底板1之间的距离，相当于是调整基底板4与反应容器3的顶部的开口之间的密合程度，如此在反应过程中，当反应容器3内的压强增大时，蒸汽能通过基底板4与反应容器3的顶部的开口之间的缝隙中逸出，如此对移动板2的位置进行调整的过程，也就是移动板2与反应容器3的顶部的开口之间的密合程度的调整，如此对反应容器3内蒸汽逸出的量进行调整，从而控制反应容器3内的压强，使蒸汽无法无限制地顶开基底板4从反应容器3内逸出而出现反应容器3内压强无法控制的情况发生，如此达到制备的氮化碳薄膜8的厚度可控的效果。

进一步地，如图1及图2所示，本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，底板1与移动板2通过至少两个螺杆5连接，各螺杆5均垂直于底板1与移动板2，各螺杆5的下端均与底板1固定连接，移动板2上对应各螺杆5开设有至少两个通孔，各螺杆5的上端分别贯穿对应的通孔，且螺杆5的上端分别旋接有调节螺母6，调节螺母6旋接于螺杆5上时位于移动板2的上方，通过调节各调节螺母6在螺杆5上的位置，能调节移动板2与底板1之间的距离，即通过控制调节螺母6的位置来调整基底板4与反应容器3的顶部开口之间的密合程度，从而达到反应过程中产生气体逸出量可控的效果。

作为优选，本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，反应容器3为坩埚；基底板4为FTO导电玻璃，FTO导电玻璃为掺杂氟的SnO2透明导电玻璃(SnO2：F)，简称为FTO，在FTO导电玻璃盖设于反应容器3的顶部的开口处的状态下，FTO导电玻璃的导电面与反应容器3的顶部的开口相对，反应过程形成的氮化碳薄膜8附在FTO导电玻璃的导电面上，需要说明的是，选用坩埚作为反应容器3，并选用FTO导电玻璃作为基底板4仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不以此为限。

作为优选，本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，底板1与移动板2均为边长为1cm～10cm的矩形板体，且底板1的厚度与移动板2的厚度均为0.2cm～1cm，需要说明的是，上述底板1与移动板2的边长尺寸形状仅为本实用新型的较佳实施例，本领域技术人员还可以将底板1与移动板2设置为其他尺寸及形状，只要能供反应容器3与基底板4置于二者之间并在反应过程中对基底板4的位置进行保持即可；而底板1与移动板2的厚度也可以设置为其他厚度，仅需保证移动板2与底板1在夹设反应容器3与基底板4时不会发生变形而导致无法对基底板4的位置进行保持的情况即可，本实用新型并不以此为限。

作为优选，本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，螺杆5的直径为0.2cm～1cm，螺杆5的长度为5cm～10cm。需要说明的是，上述螺杆5的直径与长度仅为本实用新型的较佳实施例，本领域技术人员还可以将螺杆5的直径与长度设置为其他数值，只要能将移动板2与底板1连接即可，本实用新型并不以此为限。

作为优选，本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，底板1为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的底板1；移动板2为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的移动板2；螺杆5为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的螺杆5，调节螺母6为不锈钢、陶瓷或玻璃制成的螺母。需要说明的是，不锈钢、陶瓷及玻璃仅为制成上述各部件的较佳材料，底板1、移动板2、螺杆5及调节螺母6还可以为其他材料制成，本实用新型并不以此为限。

进一步地，如图2所示，本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，其中，底板1与移动板2均水平设置，移动板2能沿竖直方向往复移动，如此设置能使反应容器3置于水平面上，且基底板4处于水平状态，保证基底板4受力均匀。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的制备厚度可控氮化碳薄膜的合成装置，设置有相互平行的底板与移动板，通过对移动板的位置进行调整能够调整移动板与底板之间的距离，将反应容器及基底板设于底板与移动板之间时，基底板也是平行于底板及移动板，在安装时，使移动板的下表面与基底板的上表面接触，此时调整移动板与底板之间的距离能有效调整移动板于基底板上的压紧程度，从而调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的密合程度，由于反应容器内的反应物蒸汽是从基底板与反应容器的顶部的开口之间的缝隙中逸出，故调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的密合程度，也就是调整基底板与反应容器的顶部的开口之间的缝隙的大小，如此即能调整反应容器内反应物蒸汽逸出的量并控制反应容器内的压强，达到制备的氮化碳薄膜的厚度可控的效果。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。