CN202323115U - 一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构，包括炉体，炉体内设置有带吊杆的隔热笼体，设置在隔热笼体上部的保温隔热顶板和顶加热器，设置在隔热笼体下部的带支柱的保温隔热底板，固定于支柱顶部带有坩埚的热交换台，其中所述隔热笼体内部设有固定于保温隔热顶板上的侧加热器，所述侧加热器整体呈倒梯形的梳子状；所述侧加热器梯形的下底与坩埚的内底面平行，上底与坩埚的上口面平行。本实用新型采用的结构简单可靠，改造方便，仅改造侧加热器，就可在硅的结晶面形成一个垂直的温度梯场，产出高品质的多晶硅铸锭。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多晶硅铸锭设备，尤其是多晶硅铸锭炉的侧热场结构。
背景技术
多晶硅铸锭炉是一种集熔化与再结晶一体的设备，广泛用于低成本生产太阳能级多晶硅铸锭。多晶硅铸锭炉用的是定向凝固法。热区主要由隔热笼体、石墨加热器和热交换台组成。装有硅料的坩埚在石墨护板的支撑下，放置在石墨热交换台上。关闭隔热笼体，调节石墨加热器的温度，硅料熔化；慢慢提升隔热笼体，使热量从底部释放，硅熔体开始凝固结晶。在铸锭炉中，侧部加热器离坩埚底部有一定的距离。因此在坩埚侧壁有一部分是没有加热源，当向上提起隔热笼体，这一部分的温度降得过快，易形成过冷度，影响类单晶的生长质量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构，加强坩埚侧部的保温性能，控制靠近坩埚底部温度降得过快，消除硅结晶时产生多晶核及其生长。
本实用新型的技术方案是：一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构，包括炉体，炉体内设置有带吊杆的隔热笼体，设置在隔热笼体上部的保温隔热顶板和顶加热器，设置在隔热笼体下部的带支柱的保温隔热底板，固定于支柱顶部带有坩埚的热交换台，其中所述隔热笼体内部设有固定于保温隔热顶板上的侧加热器，所述侧加热器整体呈倒梯形的梳子状。
所述侧加热器梯形的下底与坩埚的内底面平行，上底与坩埚的上口面平行。
本实用新型采用的结构简单可靠，改造方便，侧加热器上部加热器面积大于下部，则上部温度高于下部，同时加大了侧加热器的纵向长度，当将隔热笼体提升后，坩埚的下侧部有还具有一定的保温效果，保证了在长晶阶段，隔热笼体内保持有均匀稳定且垂直的温度梯度，维持较平坦的结晶界面，产出高品质的硅锭。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型的侧加热器结构主视示意图
图中：1-炉体，2-隔热笼体，3-保温隔热顶板，4-顶加热器，5-保温隔热底板，6-坩埚，7-热交换台，8-支柱，9-热场腔室，10-侧加热器，11-吊杆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1，本实用新型提供的一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构，包括炉体1，炉体1内设置有带吊杆11的隔热笼体2，设置在隔热笼体2上部的保温隔热顶板3和顶加热器4，设置在隔热笼体2下部的带支柱8的保温隔热底板5，固定于支柱8顶部带有坩埚6的热交换台7，其中所述隔热笼体2内部设有固定于保温隔热顶板3上的侧加热器10，所述侧加热器10整体呈倒梯形的梳子状；所述侧加热器10梯形的下底与坩埚6的内底面平行，上底与坩埚6的上口面平行。侧加热器10上部加热器面积大于下部，则上部温度高于下部，同时加大了侧加热器10的纵向长度，当隔热笼体2打开后，坩埚6的下侧部还具有一定的保温效果，保证了在长晶阶段，隔热笼体2内保持有均匀稳定且垂直的温度梯度。
操作时，将硅料装入坩埚6，搁放到热交换台7上，操作控制系统合紧炉体1，放下隔热笼体2，使带有顶加热器4的保温隔热顶板3、保温隔热底板5以及隔热笼体2封闭成一个热场腔室9；将炉体1内包括热场腔室9抽真空，达工艺要求后，启动顶加热器4、侧加热器10对坩埚6内的硅料加热，使之完全熔化；按工艺要求保温，使硅料中含的杂质尽可能熔化、挥发；然后改变控制，逐步、缓慢提升隔热笼体2，由于保温材料的作用，炉体1空腔和热场腔室9之间形成温差，隔热笼体2通过吊杆11提升后，隔热笼体2的底部与保温隔热底板5分离，大量的热辐射经隔热笼体2的底部与保温隔热底板5间的开口向炉体1空腔散发，此时坩埚6也跟热交换台7产生热交换，当温度降至硅熔点之下后，坩埚6底部的硅液开始结晶。同时，在隔热笼体2提升后，由于侧加热器10整体呈倒梯形的梳子状，上部加热器面积大于下部，由加热器的热量和面积有关，则上部温度高于下部，其下底与坩埚6的内底面平行，上底与坩埚6的上口面平行，能保证在长晶阶段，坩埚6侧部维持工艺需求温度，下部散热快，在整个热场腔室9中，在硅的结晶面形成一个垂直的温度梯场。再加上控制散热和加热，使硅液的结晶凝固得到良好的控制，从而产出高品质的多晶硅铸锭。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构，包括炉体(1)，炉体(1)内设置有带吊杆(11)的隔热笼体(2)，设置在隔热笼体(2)上部的保温隔热顶板(3)和顶加热器(4)，设置在隔热笼体(2)下部的带支柱(8)的保温隔热底板(5)，固定于支柱(8)顶部带有坩埚(6)的热交换台(7)，其特征在于：所述隔热笼体(2)内部设有固定于保温隔热顶板(3)上的侧加热器(10)，所述侧加热器(10)整体呈倒梯形的梳子状。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的侧热场结构，其特征在于：所述侧加热器(10)梯形的下底与坩埚(6)的内底面平行，上底与坩埚(6)的上口面平行。
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| CN 201120489275 CN202323115U (zh) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构 |
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| CN 201120489275 CN202323115U (zh) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 一种多晶硅铸锭炉的侧热场结构 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103451726A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-18 | 天威新能源控股有限公司 | 一种水致冷铸锭炉及其铸锭工艺 |
| CN105019021A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-04 | 无锡荣能半导体材料有限公司 | 一种多晶硅铸锭热场结构 |
| CN111906917A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-10 | 大同新成新材料股份有限公司 | 用于石墨热场的毛坯件加工设备及其加工方法 |
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