CN104328485B - 一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，包括内筒、内筒筒罩、外筒、外筒筒罩和保温层；所述内筒包括内筒上部和内筒下部且两者相连接构成内筒；所述内筒套装在外筒内部，且与外筒连接；所述保温层置于由内筒和外筒连接后构成的腔体内部；所述内筒上部被内筒上部筒罩覆盖且紧密贴合，所述内筒下部被内筒下部筒罩覆盖且紧密贴合，所述外筒被外筒筒罩覆盖且紧密贴合。本发明创造具有的优点和积极效果是：本方案一方面可减少内筒下部对晶体的辐射热，增加内筒上部向外辐射和反射热量，加快结晶潜热释放，提高拉速，另一方面，减少热量吸收、降低导流筒外筒温度、增加晶体表面辐射散热，提高拉速，降低功耗，提高效率，节约成本。
Description
技术领域
本发明创造属于硅单晶制造装置领域，尤其是涉及一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒。
背景技术
直拉法生长单晶硅是目前生产单晶硅最广泛的应用技术，而随着光伏产业的不断发展，在保证产品质量的前提下需要进一步提高生产效率，以降低成本。提高生产效率最直接的方式为提高晶体等径生长速度，缩短拉晶时间。实际生产中，首先需增加晶体轴向温度梯度以增加结晶潜热的释放，再降低结晶界面处熔体内轴向温度梯度，以达到提高晶体等径生长速度，缩短拉晶时间的生产目的。
发明内容
本发明创造要解决的问题是提供一种能够提高直拉硅生长速度的导流筒。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，包括内筒、外筒和保温层；
所述内筒包括内筒上部和内筒下部且内筒上部和内筒下部连接构成内筒；
所述内筒为套筒状结构且所述内筒下端直径小于上端直径；所述外筒为套筒状结构且所述外筒下端直径小于上端直径；所述内筒下端直径小于外筒下端直径，所述内筒上端直径小于外筒上端直径；
所述内筒套装在外筒内部，且内筒下部与外筒连接；所述保温层置于由内筒和外筒连接后构成的腔体内部；
所述内筒上部材料为高辐射系数的镜面材料；
所述内筒下部材料为低辐射系数的非镜面材料；
所述外筒材料为低辐射系数的镜面材料。
一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，包括内筒、内筒筒罩、外筒、外筒筒罩和保温层；
所述内筒包括内筒上部和内筒下部且内筒上部和内筒下部连接构成内筒；
所述内筒筒罩包括内筒上部筒罩和内筒下部筒罩；
所述内筒为套筒状结构且所述内筒下端直径小于上端直径；所述外筒为套筒状结构且所述外筒下端直径小于上端直径；所述内筒下端直径小于外筒下端直径，所述内筒上端直径小于外筒上端直径；
所述内筒套装在外筒内部，且内筒下部与外筒连接；所述保温层置于由内筒和外筒连接后构成的腔体内部；所述内筒上部被内筒上部筒罩覆盖且紧密贴合，所述内筒下部被内筒下部筒罩覆盖且紧密贴合，所述外筒被外筒筒罩覆盖且紧密贴合。
所述内筒上部筒罩材料为高辐射系数的镜面材料；
所述内筒下部筒罩材料为低辐射系数的非镜面材料；
所述外筒筒罩材料为低辐射系数的镜面材料。
优选地，所述内筒下部高度与内筒上部高度的比值为0.3-1.5。
本发明创造具有的优点和积极效果是：本方案所述的内筒(内筒筒罩)上部是高辐射系数材料且表面为镜面反射面，下部为低吸收系数非镜面结构的设计，一方面可减少内筒下部对晶体的辐射热，同时增加内筒上部向外辐射和反射的热量，加快结晶潜热的释放，进而提高拉速，另一方面，外筒(外筒筒罩)材料选用低辐射系数的镜面材料，减少导流筒对加热器或坩埚边缘的热量吸收、降低导流筒外筒温度、增加晶体表面的辐射散热，进而提高拉速，降低功耗，提高效率，节约成本。
附图说明
图1是第一实施例结构示意图；
图2是第二实施例结构示意图；
图中：1-内筒，11-内筒上部，12-内筒下部，2-内筒筒罩，21-内筒上部筒罩，22-内筒下部筒罩，3-外筒，4-外筒筒罩，5-保温层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
第一实施例：
一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，包括内筒1、内筒筒罩2、外筒3、外筒筒罩4和保温层5；所述内筒1包括内筒上部11和内筒下部12且内筒上部11和内筒下部12连接构成内筒1，其中连接方式可以为无缝焊接，所述内筒下部高度与内筒上部高度的比值为1-1.5；所述内筒筒罩2包括内筒上部筒罩21和内筒下部筒罩22；所述内筒1为套筒状结构且所述内筒1下端直径小于上端直径；所述外筒3为套筒状结构且所述外筒3下端直径小于上端直径；所述内筒1下端直径小于外筒3下端直径，所述内筒1上端直径小于外筒3上端直径；所述内筒1套装在外筒3内部，且内筒下部12与外筒3连接；所述保温层5置于由内筒1和外筒3构成的腔体内部。所述内筒上部11被内筒上部筒罩21覆盖且紧密贴合，所述内筒下部12被内筒下部筒罩22覆盖且紧密贴合，所述外筒3被外筒筒罩4覆盖且紧密贴合。根据现有技术存在的不足，通过大量实验数据的分析，确定了一定的材料选择范围，所述内筒上部筒罩为21高辐射系数的镜面材料构成，如石英或石墨为该范围内常用材料。所述内筒下部筒罩22为低辐射系数的非镜面材料构成，如钨或钼为该范围内常用材料。所述外筒筒罩4为低辐射系数的镜面材料构成，如抛光钨或钼为该范围内常用材料。
第二实施例：
在第一实施例中所述的技术方案的基础上，不包括内筒筒罩2和外筒筒罩4结构，直接使用不同材料分别制作内筒上部11、内筒下部12、外筒3，根据现有技术存在的不足，通过大量实验数据的分析，确定了一定的材料选择范围，内筒上部11采用高辐射系数的镜面材料构成，如石英或石墨为该范围内常用材料。内筒下部12采用低辐射系数的非镜面材料构成，如钨或钼为该范围内常用材料。外筒3采用低辐射系数的镜面材料构成，如抛光钨或钼为该范围内常用材料。
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，其特征在于：包括内筒(1)、外筒(3)和保温层(5)；
所述内筒(1)包括内筒上部(11)和内筒下部(12)且内筒上部(11)和内筒下部(12)连接构成内筒(1)；
所述内筒(1)为套筒状结构且所述内筒(1)下端直径小于上端直径；所述外筒(3)为套筒状结构且所述外筒(3)下端直径小于上端直径；所述内筒(1)下端直径小于外筒(3)下端直径，所述内筒(1)上端直径小于外筒(3)上端直径；
所述内筒(1)套装在外筒(3)内部，且内筒下部(12)与外筒(3)连接；所述保温层(5)置于由内筒(1)和外筒(3)连接后构成的腔体内部；
所述内筒上部(11)材料为高辐射系数的镜面材料；
所述内筒下部(12)材料为低辐射系数的非镜面材料；
所述外筒(3)材料为低辐射系数的镜面材料。
2.一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，其特征在于：包括内筒(1)、内筒筒罩(2)、外筒(3)、外筒筒罩(4)和保温层(5)；
所述内筒(1)包括内筒上部(11)和内筒下部(12)且内筒上部(11)和内筒下部(12)连接构成内筒(1)；
所述内筒筒罩(2)包括内筒上部筒罩(21)和内筒下部筒罩(22)；
所述内筒(1)为套筒状结构且所述内筒(1)下端直径小于上端直径；所述外筒(3)为套筒状结构且所述外筒(3)下端直径小于上端直径；所述内筒(1)下端直径小于外筒(3)下端直径，所述内筒(1)上端直径小于外筒(3)上端直径；
所述内筒(1)套装在外筒(3)内部，且内筒下部(12)与外筒(3)连接；所述保温层(5)置于由内筒(1)和外筒(3)连接后构成的腔体内部；所述内筒上部(11)被内筒上部筒罩(21)覆盖且紧密贴合，所述内筒下部(12)被内筒下部筒罩(22)覆盖且紧密贴合，所述外筒(3)被外筒筒罩(4)覆盖且紧密贴合；
所述内筒上部筒罩(21)材料为高辐射系数的镜面材料；
所述内筒下部筒罩(22)材料为低辐射系数的非镜面材料；
所述外筒筒罩(4)材料为低辐射系数的镜面材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高直拉硅单晶生长速度的导流筒，其特征在于：所述内筒下部(12)高度与内筒上部(11)高度的比值为0.3-1.5。
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