통합 화학기상증착 현미경 장치 및 이를 이용한 저차원 물질의 합성 제어방법이 개시된다. 본 발명에 따른 통합 화학기상증착 현미경 장치는 제1 전구체를 기화시키는 가열로; 가열로에 연통되게 마련되며, 가열로에 공급되는 비활성가스의 양을 조절하는 가스 플로우유닛; 비활성가스에 의해 운반된 기화된 제1 전구체가 공급되고 제1 전구체와 반응하는 제2 전구체가 코팅된 기판이 내재된 반응챔버와, 반응챔버에 마련된 관측창을 구비하되, 온도 조절이 가능한 반응 스테이지; 및 관측창에 대향되게 배치되어 반응챔버 내에서 제1 전구체와 제2 전구체에 의해 합성되는 화합물의 핵형성 및 성장을 실시간으로 관측하고 촬영하는 현미경유닛을 포함한다.