一种二维材料纳米结构阵列加工的装置

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1.本实用新型涉及二维材料加工技术领域，特别是涉及一种二维材料纳米结构阵列加工的装置。

背景技术：

2.目前，二维材料是材料界研究的热点。二维材料具有原子级厚度的尺寸特征，由于表面无悬挂键的结构优势和极大比表面积的特点使得二维材料具有独特的电学、磁学、光学、力学等特性，在电子学、光电子学、催化、能量存储、太阳能电池、传感器、生物医药等领域有着重要的应用价值。因此，对于二维材料器件的先进加工制造技术十分重要。依照目前的生产工艺，对于二维材料表面的跨尺度加工还主要借鉴硅工艺中常用的技术手段，例如光刻和化学刻蚀。
3.但是，一方面，二维材料对光等调控极为敏感，在光刻阶段的辐照容易改变二维材料的电子输运能力；另一方面，在二维材料表面涂覆聚合物薄膜容易产生残留，所产生的界面严重影响器件工作时的散热情况等；以上问题都将影响二维材料在应用过程中的器件性能；换句话说，现有的跨尺度加工工艺复杂，操作繁琐，容易对二维材料的原始表面和界面造成不良影响，而且不容易加工出大面积的纳米结构阵列，导致跨尺度加工的可操作性低。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种二维材料纳米结构阵列加工的装置，旨在解决现有的跨尺度加工二维材料的工艺操作繁琐，容易出现不良影响，实际的可操作性性低的问题。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，包括加工室、充气结构、支架、第一位移工作台、第二位移工作台、模板和电场组件，所述充气结构与所述加工室连通，用于向所述加工室内输入气体反应介质；所述支架设于所述加工室内，所述支架上形成有相互垂直的水平支撑台面和竖直支撑台面；所述第一位移工作台设置在所述水平支撑台面上，用于承载二维材料样品；所述第二位移工作台设置在所述竖直支撑台面上，并且所述第二位移工作台延伸至所述第一位移工作台的正上方；所述模板设于所述第二位移工作台上朝向所述二维材料样品的一侧，用于转印纳米结构阵列至所述二维材料样品上；所述模板朝向所述二维材料样品的表面上设有凸起结构，所述凸起结构用于诱导所述二维材料样品的表面氧化；所述电场组件一端与所述第一位移工作台连接，另一端与所述模板连接，用于施加电场。
8.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述第一位移工作台包括第一滑道、第一滑块、第二滑道、第二滑块和基底，所述第一滑道设于所述水平支撑台面上；所述第一滑块可滑动设于所述第一滑道上；所述第二滑道设于所述第一滑块上；所述第二滑块
可滑动设于所述第二滑道上；所述基底设于所述第二滑块上，与所述电场组件连接，用于承载所述二维材料样品；所述第一滑块的滑动方向与所述第二滑块的滑动方向垂直。
9.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述第二位移工作台包括第三滑道、第三滑块和垫片，所述第三滑道设于所述竖直支撑台面上，所述第三滑道的延伸方向与所述水平支撑台面垂直；所述第三滑块可滑动设于所述第三滑道上；所述垫片设于所述第三滑块上，并延伸至所述基底的正上方；所述模板设于所述垫片上朝向所述基底的一侧。
10.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述垫片为绝缘垫片。
11.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述第二位移工作台还包括力传感器，所述力传感器设于所述垫片背离所述水平支撑台面的一侧，用于检测所述模板与所述二维材料的表面接触的机械载荷。
12.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述电场组件包括外加电场、电压放大器和电流计，所述电压放大器的输入端与所述外加电场电连接；所述电压放大器的输出端连接有第一通路和第二通路，所述第一通路与所述模板电连接，所述第二通路与所述第一位移工作台电连接；所述电流计用于测量所第一通路或第二通路上的电流值。
13.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述二维材料纳米结构阵列加工的装置还包括湿度计和相对湿度调节设备，所述湿度计用于测量所述加工室内的湿度；所述相对湿度调节设备与所述加工室连通，用于调节所述加工室内的湿度。
14.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述二维材料纳米结构阵列加工的装置还包括温度计和温度调节设备，所述温度计用于测量所述加工室内的温度，所述温度调节与所述加工室连接，用于控制所述加工室内的温度。
15.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述气体反应介质包括水蒸气、氧等离子体、臭氧中的至少一种。
16.所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，所述模板可拆卸安装在所述第二位移工作台上。
17.与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点：
18.本实用新型公开的二维材料纳米结构阵列加工的装置将二维材料样品固定在加工室内进行加工，具体的加工流程是先将二维材料样品固定在第一位移工作台上，然后选择设有需要转印的纳米结构阵列的模板固定在第二位移工作台上，并向加工室内充气，排出空气，输入气体反应介质，并移动模板至二维材料样品上方适当位置，以做好加工的准备；最后通过启动电场组件在模板与二维材料之间施加电场，从而诱导二维材料样品的表面发生氧化反应，进而实现跨尺度的、大面积的纳米结构阵列的转印。总的来说，本实用新型中只需要一道工序就可以在二维材料样品的表面加工出大面积的纳米结构阵列，简化了跨尺度加工的工艺流程，避免了工艺复杂、操作繁琐、界面残留等问题，有利于提高大面积跨尺度加工的产品良率，以增加跨尺度加工工艺的可操作性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动
的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型中二维材料纳米结构阵列加工的装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型的一实施例中模板的结构示意图；
22.图3为本实用新型的另一实施例中模板的结构示意图；
23.图4为本实用新型的另一实施例中模板的结构示意图。
24.其中，100、加工室；200、充气结构；300、支架；310、水平支撑台面；320、竖直支撑台面；400、第一位移工作台；410、第一滑道；420、第一滑块；430、第二滑道；440、第二滑块；450、基底；500、第二位移工作台；510、第三滑道；520、第三滑块；530、垫片；540、力传感器；600、模板；610、纳米结构阵列；700、电场组件；710、外加电场；720、电压放大器；721、第一通路；722、第二通路；730、电流计；800、湿度计；900、相对湿度调节设备；1000、温度计；1100、温度调节设备。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.参阅图1，本实用新型申请的一实施例中，公开了一种二维材料纳米结构阵列610的装置，其中，包括加工室100、充气结构200、支架300、第一位移工作台400、第二位移工作台500、模板600和电场组件700，所述充气结构200与所述加工室100连通，用于向所述加工室100内输入气体反应介质；所述支架300设于所述加工室100内，所述支架300上形成有相互垂直的水平支撑台面310和竖直支撑台面320；所述第一位移工作台400设置在所述水平支撑台面310上，用于承载二维材料样品；所述第二位移工作台500设置在所述竖直支撑台面320上，并且所述第二位移工作台500延伸至所述第一位移工作台400的正上方；所述模板600设于所述第二位移工作台500上朝向所述二维材料样品的一侧，用于转印纳米结构阵列610至所述二维材料样品上；所述模板600朝向所述二维材料样品的表面上设有凸起结构，所述凸起结构用于诱导所述二维材料样品的表面氧化；所述电场组件700一端与所述第一位移工作台400连接，另一端与所述模板600连接，用于施加电场。
27.本实施例公开的二维材料纳米结构阵列610的装置将二维材料样品固定在加工室100内进行加工，加工室100内密闭。具体的加工流程是先将二维材料样品固定在第一位移工作台400上，然后选择设有需要转印的纳米结构阵列610的模板600固定在第二位移工作台500上，并向加工室100内充气，排出空气，输入气体反应介质，并移动模板600至二维材料样品上方适当位置，以做好加工的准备；最后通过启动电场组件700在模板600与二维材料之间施加电场，从而诱导二维材料样品的表面发生氧化反应，进而实现跨尺度的、大面积的纳米结构阵列610的转印。
28.总的来说，本实施例中在模板600和基底450之间施加电场，将模板600上的纳米结构转印至二维材料表面上，实现纳-微-宏观的跨尺度加工，只需要一道工序就可以在二维材料样品的表面加工出大面积的纳米结构阵列610，简化了跨尺度加工的工艺流程，提高了
加工效率，避免了工艺复杂、操作繁琐、界面残留等问题，有利于提高大面积跨尺度加工的产品良率，以增加跨尺度加工工艺的可操作性。
29.具体的，本实施例中公开的二维材料纳米结构阵列610的装置通过控制机械加载、电场形式等参数来满足纳米结构阵列610的加工要求，可以针对不同的二维材料进行加工，具有结构简单，加工效率高，适用的二维材料范围广泛，操作简便，成本低的优点。
30.具体的，在本实施例中公开的二维材料样品表面具有原子级平整度，为层间通过范德华力作用的单层或多层的材料样品，例如导电的石墨烯样品、二硫化钼样品、不导电的六方氮化硼样品、过渡金属硫族化合物样品等等。
31.需要说明的是，本实施例中只是例举二维材料样品的类型，但本实用新型的保护范围并不局限于此，其他类型的二维材料样品只要能达到本技术公开的技术效果，作为本实用新型构思的等同替换，也应在本技术保护的范围之内。
32.如图2、图3和图4所示，在本实施例中公开的纳米结构阵列610可以根据二维材料样品上不同的纳米结构阵列610需求进行设置，例如纳米点阵列、纳米带阵列等，将不同形式的纳米结构阵列610设置在模板600上，包括但不限于纳米光栅、三/四棱锥等特征结构，而且可以根据跨尺度加工的二维材料样品特征尺寸来设计模板600特征结构的关键尺寸参数。
33.具体的，作为本实施例的一种实施方式，公开了所述气体反应介质包括水蒸气、氧等离子体、臭氧中的至少一种。本实施例中公开的装置通过在二维材料的表面发生氧化反应，然后再转印纳米结构阵列610，所以依据二维材料样品的种类以及电场环境下氧化刻蚀加工的反应产物等来选择不同类型的气体反应介质，例如水蒸气中的水分子，或者氧等离子体、臭氧等等，在电场环境下进行氧化刻蚀；比如通过充气结构200输入氮气和水蒸气的比例来改变环境的相对湿度，可以使模板600和样品之间形成进行稳定的氧化刻蚀加工过程。
34.需要说明的是，本实用新型的保护范围并不局限于此，其他类型的气体反应介质只要能达到本技术公开的技术效果，作为本实用新型构思的等同替换，也应在本技术保护的范围之内。
35.如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第一位移工作台400包括第一滑道410、第一滑块420、第二滑道430、第二滑块440和基底450，所述第一滑道410设于所述水平支撑台面310上；所述第一滑块420可滑动设于所述第一滑道410上；所述第二滑道430设于所述第一滑块420上；所述第二滑块440可滑动设于所述第二滑道430上；所述基底450设于所述第二滑块440上，与所述电场组件700连接，用于承载所述二维材料样品；所述第一滑块420的滑动方向与所述第二滑块440的滑动方向垂直。
36.本实施例中公开的第一位移工作台400通过设置两条相互垂直的滑道，使得第一滑块420和第二滑块440分别可以沿水平面上两个相互垂直的方向滑动，并且第二滑道430还是设置在第一滑块420上的，也就是说，第二滑块440的滑动轨迹受到第一滑块420的影响；综合两个维度的移动轨迹来看，第二滑块440可以在水平支撑台面310上自由移动，从而灵活且精准地调整基底450在水平支撑台面310上的位置，方便二维材料样品与模板600对位，提高转印的良率。另外，对于不同规格的二维材料样品和不同规格的模板600，对位的时候位置要求不同，所以设置基底450的位置可变，有利于加工不同的二维材料样品，满足更
多的生产需求，提高装置的使用效率。
37.再如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第二位移工作台500包括第三滑道510、第三滑块520和垫片530，所述第三滑道510设于所述竖直支撑台面320上，所述第三滑道510的延伸方向与所述水平支撑台面310垂直；所述第三滑块520可滑动设于所述第三滑道510上；所述垫片530设于所述第三滑块520上，并延伸至所述基底450的正上方；所述模板600设于所述垫片530上朝向所述基底450的一侧。
38.本实施例中第三滑块520在第三滑道510上滑动，带动模板600朝向或背离二维材料样品移动，从而可以在准备阶段调整模板600与二维材料样品之间的机械接触状态，然后再进行转印，提高了加工过程中的操控性，使得跨尺度加工的工艺参数更加可控，有利于提高加工精度；而且，当加工不同的二维材料样品时，需要达到的与模板600间的机械载荷的要求不同，所以设置第三滑道510和第三滑块520，以灵活调整模板600位置，有利于适用不同的二维材料样品的加工流程，进一步增加跨尺度加工装置的适用工艺场合。
39.另外，本实施例中公开的模板600固定在垫片530上，可以随垫片530上下移动，则对不同二维材料样品进行加工时，对应需要固定不同的模板600，将加工后的模板600移动，远离二维材料样品，可以将垫片530和模板600移动到远离水平支撑台面310的位置，获得更大的拆装空间，便于操作。
40.具体的，在本实施例的另一种实施方式中公开了所述第一滑块420、所述第二滑块440和所述第三滑块520都可以通过机械驱动的方式控制，例如通过数控驱动或者通过电磁驱动等，有利于提高装置的自动化程度和控制精度，获得更好的加工效果。
41.需要说明的是，本实施例中只是例举所述第一滑块420、所述第二滑块440和所述第三滑块520的机械驱动的类型，但本实用新型的保护范围并不局限于此，其他类型的驱动方式只要能达到本技术公开的技术效果，作为本实用新型构思的等同替换，也应在本技术保护的范围之内。
42.具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述垫片530为绝缘垫片530。本实施例中公开的跨尺度加工装置通过电场组件700在模板600与第一位移工作台400之间施加电场，为了防止电流通过垫片530传导到第三滑块520，甚至传导到水平支撑台面310上，设置垫片530为绝缘垫片530，例如橡胶片、塑料片、陶瓷片等等，从而提高施加电场时的安全性，维持装置稳定的运行状态。
43.再如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第二位移工作台500还包括力传感器540，所述力传感器540设于所述垫片530背离所述水平支撑台面310的一侧，用于检测所述模板600与所述二维材料的表面接触的机械载荷。本实施例中将力传感器540设置在垫片530上，与垫片530同步移动，可以实时监测垫片530另一侧模板600的机械载荷，从而可以确定第三滑块520的移动情况，根据监测数据可以增加对加工过程中的工艺参数的调控。另外，将力传感器540设置在垫片530背离模板600的一侧，可以避免模板600上漏电，以保持力传感器540正常工作。
44.再如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述电场组件700包括外加电场710、电压放大器720和电流计730，所述电压放大器720的输入端与所述外加电场710电连接；所述电压放大器720的输出端连接有第一通路721和第二通路722，所述第一通路721与所述模板600电连接，所述第二通路722与所述第一位移工作台400电连接；所述电流
计730用于测量所第一通路721或第二通路722上的电流值。
45.本实施例中公开的外加电场710用于产生直流电或任意波形的交流电，可根据待加工的二维材料样品、模板600、以及加工效果等因素选择电场的形式，输出给电压放大器720，并通过电压放大器720放大电压峰值，然后再传输给模板600和二维材料样品，使两者之间产生电场，进行刻蚀加工。
46.具体的，本实施例中还通过在第一通路721或者第二通路722上设置电流计730，测量通路电流值，电流计730可采用高灵敏度电流计730，从而依据测定的电流数值可以调控外加电场710或者电压放大器720，控制电场的主要特征参数，例如电场强度、频率等，以产生合适的电场强度，诱导二维材料样品的表面发生氧化；另外，实际加工过程中还会综合调控电场参数和其他工艺参数，例如氧化时间、接触力等，控制多个反应因素，不断优化二维材料样品的表面上的氧化结构边缘，实现一致性和均一性，以达到最合适的加工条件，提高纳米结构阵列610的加工分辨率；可见，本实施例公开的电场组件700可实现对加工过程中的电场大小进行更加精确的调控，提高了对加工工艺的控制程度，有利于增加加工精度。
47.再如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述二维材料纳米结构阵列610的装置还包括湿度计800和相对湿度调节设备900，所述湿度计800用于测量所述加工室100内的湿度；所述相对湿度调节设备900与所述加工室100连通，用于调节所述加工室100内的湿度。
48.本实施例中通过检测和调控加工室100内的湿度，增加对加工过程的工艺参数的控制，以便于在更稳定、更合适的加工条件下进行加工，提高纳米结构阵列610加工的均一性，进而增加跨尺度加工流程的可操作性。
49.再如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述二维材料纳米结构阵列610的装置还包括温度计1000和温度调节设备1100，所述温度计1000用于测量所述加工室100内的温度，所述温度调节与所述加工室100连接，用于控制所述加工室100内的温度。
50.本实施例中通过检测和调控加工室100内的温度，增加对加工过程的工艺参数的控制，提高对环境参数的精确控制，以便于在更稳定、更合适的加工条件下进行加工，进而增加跨尺度加工流程的可操作性。
51.具体的，在本实施例的一种实施方式中公开了可以同时设置充气结构200、电场组件700、力传感器540、湿度计800、相对湿度调节设备900、温度计1000和温度调节设备1100等等零部件。本实施例公开的装置可以从多个维度对跨尺度加工过程的工艺参数进行精准的调控，以实现均一性和重复性较好的生产加工要求；不同于传统的加工方法，突破了模板600法大规模制备纳米结构时结构形式、特征尺寸单一的局限性，可以实现低成本、快速及跨尺度的纳米结构阵列610加工功能。
52.另外，通过多个维度的控制，在加工二维材料样品的过程中，根据模板600尺寸的特征参数和跨尺度加工过程的工艺参数，可以实现尺寸可控的纳米结构阵列610的制备。本实施例中公开的装置在保证加工范围和加工效率进行跨尺度加工的前提下，不需要在二维材料样品的表面旋涂聚合物薄膜及进行去胶等手段，也不需要对模板600进行去除或清洗，模板600可以重复使用，不但降低了该制备技术的加工成本，而且防止了后续工艺处理阶段对已加工纳米结构阵列610产生任何破坏。
53.还有，本实施例中公开的跨尺度加工装置在大气环境中即可完成工作，在加工过
程中不需要其他刻蚀方法辅助，也不产生任何排放到空气或水中的废弃物，有利于环保。
54.具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述模板600可拆卸安装在所述第二位移工作台500上。本实施例中公开的模板600与第二位移工作台500可拆卸安装，则可以通过更换不同类型的模板600适配不同的待加工的二维材料样品，以满足不同的加工需求，提高装置的适用性。
55.综上所述，本技术公开了一种二维材料纳米结构阵列610的装置，其中，包括加工室100、充气结构200、支架300、第一位移工作台400、第二位移工作台500、模板600和电场组件700，所述充气结构200与所述加工室100连通，用于向所述加工室100内输入气体反应介质；所述支架300设于所述加工室100内，所述支架300上形成有相互垂直的水平支撑台面310和竖直支撑台面320；所述第一位移工作台400设置在所述水平支撑台面310上，用于承载二维材料样品；所述第二位移工作台500设置在所述竖直支撑台面320上，并且所述第二位移工作台500延伸至所述第一位移工作台400的正上方；所述模板600设于所述第二位移工作台500上朝向所述二维材料样品的一侧，用于转印纳米结构阵列610至所述二维材料样品上；所述模板600朝向所述二维材料样品的表面上设有凸起结构，所述凸起结构用于诱导所述二维材料样品的表面氧化；所述电场组件700一端与所述第一位移工作台400连接，另一端与所述模板600连接，用于施加电场。
56.本实施例公开的二维材料纳米结构阵列610的装置将二维材料样品固定在加工室100内进行加工，具体的加工流程是先将二维材料样品固定在第一位移工作台400上，然后选择设有需要转印的纳米结构阵列610的模板600固定在第二位移工作台500上，并向加工室100内充气，排出空气，输入气体反应介质，并移动模板600至二维材料样品上方适当位置，以做好加工的准备；最后通过启动电场组件700在模板600与二维材料之间施加电场，从而诱导二维材料样品的表面发生氧化反应，进而实现跨尺度的、大面积的纳米结构阵列610的转印。总的来说，本实施例中只需要一道工序就可以在二维材料样品的表面加工出大面积的纳米结构阵列610，简化了跨尺度加工的工艺流程，避免了工艺复杂、操作繁琐、界面残留等问题，有利于提高大面积跨尺度加工的产品良率，以增加跨尺度加工工艺的可操作性。
57.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
58.需要说明的是，本实用新型以二维材料纳米结构阵列加工的装置为例对本实用新型的具体结构及工作原理进行介绍，但本实用新型的应用并不以二维材料纳米结构阵列加工的装置为限，也可以应用到其它类似工件的生产和使用中。
59.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，包括：加工室；充气结构，与所述加工室连通，用于向所述加工室内输入气体反应介质；支架，设于所述加工室内，所述支架上形成有相互垂直的水平支撑台面和竖直支撑台面；第一位移工作台，设置在所述水平支撑台面上，用于承载二维材料样品；第二位移工作台，设置在所述竖直支撑台面上，并且所述第二位移工作台延伸至所述第一位移工作台的正上方；模板，设于所述第二位移工作台上朝向所述二维材料样品的一侧，用于转印纳米结构阵列至所述二维材料样品上；所述模板朝向所述二维材料样品的表面上设有凸起结构，所述凸起结构用于诱导所述二维材料样品的表面氧化；电场组件，一端与所述第一位移工作台连接，另一端与所述模板连接，用于施加电场。2.根据权利要求1所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述第一位移工作台包括：第一滑道，设于所述水平支撑台面上；第一滑块，可滑动设于所述第一滑道上；第二滑道，设于所述第一滑块上；第二滑块，可滑动设于所述第二滑道上；基底，设于所述第二滑块上，与所述电场组件连接，用于承载所述二维材料样品；其中，所述第一滑块的滑动方向与所述第二滑块的滑动方向垂直。3.根据权利要求2所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述第二位移工作台包括；第三滑道，设于所述竖直支撑台面上，所述第三滑道的延伸方向与所述水平支撑台面垂直；第三滑块，可滑动设于所述第三滑道上；垫片，设于所述第三滑块上，并延伸至所述基底的正上方；所述模板设于所述垫片上朝向所述基底的一侧。4.根据权利要求3所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述垫片为绝缘垫片。5.根据权利要求3所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述第二位移工作台还包括力传感器，所述力传感器设于所述垫片背离所述水平支撑台面的一侧，用于检测所述模板与所述二维材料的表面接触的机械载荷。6.根据权利要求1所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述电场组件包括：外加电场；电压放大器，所述电压放大器的输入端与所述外加电场电连接；所述电压放大器的输出端连接有第一通路和第二通路，所述第一通路与所述模板电连接，所述第二通路与所述第一位移工作台电连接；电流计，用于测量所第一通路或第二通路上的电流值。
7.根据权利要求1所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述二维材料纳米结构阵列加工的装置还包括湿度计和相对湿度调节设备，所述湿度计用于测量所述加工室内的湿度；所述相对湿度调节设备与所述加工室连通，用于调节所述加工室内的湿度。8.根据权利要求1所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述二维材料纳米结构阵列加工的装置还包括温度计和温度调节设备，所述温度计用于测量所述加工室内的温度，所述温度调节与所述加工室连接，用于控制所述加工室内的温度。9.根据权利要求1所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述气体反应介质包括水蒸气、氧等离子体、臭氧中的至少一种。10.根据权利要求1所述的二维材料纳米结构阵列加工的装置，其特征在于，所述模板可拆卸安装在所述第二位移工作台上。

技术总结

本实用新型公开了一种二维材料纳米结构阵列加工的装置，其中，包括加工室、充气结构、支架、第一位移工作台、第二位移工作台、模板和电场组件，充气结构与加工室连通，用于输入气体反应介质；支架设于加工室内，支架上形成有相互垂直的水平支撑台面和竖直支撑台面；第一位移工作台设置在水平支撑台面上，用于承载二维材料样品；第二位移工作台设置在竖直支撑台面上；模板设于第二位移工作台上朝向二维材料样品的一侧，用于转印纳米结构阵列至二维材料样品上；模板上设有凸起结构，凸起结构用于诱导二维材料样品的表面氧化；电场组件一端与第一位移工作台连接，另一端与模板连接，用于施加电场。本申请提高了跨尺度加工的可操作性。本申请提高了跨尺度加工的可操作性。本申请提高了跨尺度加工的可操作性。