CN201785546U - 单晶炉用热屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及单晶炉用热屏，包括外热屏、内热屏以及位于外热屏和内热屏之间的保温层，所述的外热屏和内热屏固定连接，外热屏的锥度为0.16-0.23，内热屏的锥度为0.52-0.63，所述的内热屏和外热屏均采用等静压石墨制成，保温层的材料为软毡。本实用新型的有益效果是：通过调整内外热屏锥度，改变保温层厚度，使屏蔽效果更佳，硅单晶生长速度更快；外热屏锥度变小，外热屏底部略平，增大了氩气流速，增强了SiO等杂质的挥发，改善了硅单晶的生长环境，提高了硅单晶收率及质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及单晶炉热系统中的一个重要装置，具体是一种单晶炉用热屏。
背景技术
最早直拉硅单晶的热系统是开放式的，主要靠加热器的形状结构辅以外保温筒保温形成的热场拉制硅单晶。现在的热场已经升级为封闭式的系统，包括石墨埚、加热器、保温筒、保温盖、保温材料及热屏、炉底盘等，炉底盘的底部和周围为保温材料，保温筒及保温筒外侧的保温材料支撑在炉底盘上，上、下保温盖安装在保温筒上，热屏安装在保温盖的盖口内。热屏的使用使热系统成为封闭式热系统，同时配以上、下保温盖的使用，有效的减小了热能损耗，保证热能的充分利用；另外，热屏的存在要能够引导氩气呈定向流动，保证硅液及晶体周围总是充满最新鲜的氩气，使硅单晶在周围气氛保护下生长。但是现在的热屏屏蔽效果不是很好，氩气的定向流动速度最高只能达到2-8m/s，在单晶硅的生长过程中产生的SiO等杂质会沉积在外热屏下顶部，影响硅单晶的生长环境，进而影响硅单晶的收率及质量。
本实用新型内容
本实用新型目的是为了改善屏蔽效果，提高硅单晶的生长速度以及排除生长过程中产生的SiO等杂质，提供一种单晶炉用热屏。
本实用新型解决问题所采用的技术方案是：
一种单晶炉用热屏，包括外热屏、内热屏以及位于外热屏和内热屏之间的保温层，所述的外热屏和内热屏固定连接，外热屏的锥度为0.16-0.23，内热屏的锥度为0.52-0.63。
所述的内热屏和外热屏均采用等静压石墨制成。
所述的保温层的材料为软毡。
本实用新型的有益效果是：通过调整内外热屏锥度，改变保温层厚度，使屏蔽效果更佳，硅单晶生长速度更快；外热屏锥度变小，外热屏底部略平，增大了氩气流速，增强了SiO等杂质的挥发，改善了硅单晶的生长环境，提高了硅单晶收率及质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是热屏改进前后通过模拟得到的晶体轴线上温度分布图。
图3是热屏改进前后通过模拟得到的熔体轴线上温度分布图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种单晶炉用热屏，具有外热屏1、内热屏2以及位于外热屏1和内热屏之间2的保温层3，外热屏1和内热屏2固定连接，外热屏1的锥度为0.16-0.23，内热屏2的锥度为0.52-0.63，内热屏1和外热屏2均采用等静压石墨制成，中间保温层的材料为软毡。使用时先将外热屏1、内热屏2对位预安装，然后在外热屏1、内热屏2之间填加所需要的软毡层，填完后合上外热屏1和内热屏2，通过钼螺丝4进行固定，整个热屏组装好后安放在保温盖5内口上，这样就形成一个封闭式的有利于硅单晶生长的热系统。
本实用新型中一个技术特征是外热屏1锥度变小、内热屏2锥度变大，这使得保温层3更厚，热屏的屏蔽效果更好，热场的纵向温度梯度更大，硅单晶生长速度更快。为了证明本热屏的上述有效性，在这里我们通过STR模拟软件建立了一个模型，通过模拟得到了改进前后晶体轴线上温度分布图图3和改进前后熔体轴线上分布图图4，由图3可知，改进后液固界面处晶体的温度梯度较改进前的温度梯度大；由图4可知，改进前后液固界面熔体的温度梯度基本不变；根据方程：
Vcrys＝1/PcrysΔH{γcrys(αTcrys/αn)-γmelt(αTTmelt/αn)}
计算得知改进后晶体生长速度增大，实际实验结果也验证了模拟结果是正确的。
本实用新型中另一个技术特征是外热屏1底部的设计略平、外热屏1锥度变小，这两者的变化压缩了外热屏1与石墨堝壁之间的间距，使得流经此处的氩气流速加快(模拟结果显示氩气平均流速由改进前的2-8m/s增大到3-10m/s)，硅熔化及硅单晶生长过程中产生的SiO及其它杂质更容易被带走，以致这些杂质在外热屏1下顶部沉积的量减少，即使有少量沉积，由于流道开口面积减小，SiO等杂质掉入熔池中的概率也减小，从而改善了硅单晶的生长环境，有利于硅单晶在良好晶格的状态下生长，提高硅单晶收率及质量，具有很好的推广利用价值。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种单晶炉用热屏，包括外热屏、内热屏以及位于外热屏和内热屏之间的保温层，其特征在于：所述的外热屏和内热屏固定连接，外热屏的锥度为0.16-0.23，内热屏的锥度为0.52-0.63。
2.根据权利要求1所述的单晶炉用热屏，其特征在于：所述的内热屏和外热屏均采用等静压石墨制成。
3.根据权利要求1所述的单晶炉用热屏，其特征在于：所述的保温层的材料为软毡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205315823U CN201785546U (zh) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | 单晶炉用热屏 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201785546U true CN201785546U (zh) | 2011-04-06 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN201785546U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105316759A (zh) * | 2014-07-02 | 2016-02-10 | 安徽旭特电子科技有限公司 | 一种带有内部水冷单晶炉用涂层热屏 |
| CN110484967A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-22 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种直拉硅单晶炉平底导流筒 |
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2010
- 2010-09-14 CN CN2010205315823U patent/CN201785546U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110406 Termination date: 20120914 |