CN206843080U - 一种两源可控的SiO生产系统 - Google Patents
一种两源可控的SiO生产系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206843080U CN206843080U CN201720412004.XU CN201720412004U CN206843080U CN 206843080 U CN206843080 U CN 206843080U CN 201720412004 U CN201720412004 U CN 201720412004U CN 206843080 U CN206843080 U CN 206843080U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- double
- collecting pipe
- stainless
- crucibles
- production systems
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 50
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
一种两源可控的SiO生产系统，可解决传统SiO生产系统生产效率低的技术问题。包括双坩埚感应加热部分和静电收集装置，双坩埚感应加热部分设置在不锈钢真空腔体内，双坩埚感应加热部分包括双坩埚和感应加热线圈，感应加热线圈为两个，分别设置在双坩埚的外部，静电收集装置包括收集管和收集杆，收集管内设置成静电金属收集腔体，收集杆设置在收集管内，收集管设置在不锈钢真空腔体的上方并连通到不锈钢真空腔体的内部，还包括电控柜，电控柜与感应加热线圈连接。本实用新型采用两源控制，能对反应条件进行精确控制，产物质量精确可控，并且能够缩短一氧化硅的生产周期，降低能耗，既能够满足一氧化硅的大规模生产，又能够满足科研院所的探索研究要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空设备制造领域，具体涉及一种两源可控的SiO生产系统。
背景技术
国内现有的用于一氧化硅生产的真空炉多为单坩埚源的生产炉，多为将SiO2和Si粉进行混合之后通过一个蒸发源温度控制进行蒸发，生产工艺不够精准，生产的一氧化硅质量难以保证，不能满足现代化生产的需求。另一方面，加热系统通常采用电阻丝、钼丝等来加热，升温速率慢，无法实现快速生产，不能满足工业化要求。目前市场上的制备一氧化硅的真空炉收料系统都采用普通的罐体冷却沉积，容易造成粉体材料沉积炉体内部，炉体不好清理，收料率低。
实用新型内容
本实用新型提出的一种两源可控的SiO生产系统，可解决传统SiO生产系统生产效率低的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种两源可控的SiO生产系统，包括双坩埚感应加热部分和静电收集装置，所述双坩埚感应加热部分设置在不锈钢真空腔体内，双坩埚感应加热部分包括双坩埚和感应加热线圈，所述双坩埚为两个独立的蒸镀坩埚，感应加热线圈为两个，分别设置在蒸镀坩埚的外部，所述静电收集装置包括收集管和收集杆，所述收集管内设置成静电金属收集腔体，收集杆设置在收集管内，所述收集杆带水冷，收集管设置在不锈钢真空腔体的上方并连通到不锈钢真空腔体的内部，还包括电控柜，所述电控柜与感应加热线圈连接。
进一步的，所述双坩埚设置在保温隔热器皿中。
进一步的，所述收集杆的顶部设置提拉装置，提拉装置可控制收集杆旋转和升降，提拉装置与电控柜连接。
进一步的，所述提拉装置为电机。
进一步的，所述双坩埚采用石墨或钼材质。
一种两源可控的SiO生产系统的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：将Si粉和SiO2粉分别投入到独立的两个的坩埚中；
步骤二：密封完好后对不锈钢真空腔体进行抽真空，之后利用电控柜分别对两个坩埚进行独立的程序控温，按照所需的温度上升曲线，到达一定温度后进行共蒸发，Si和SiO2 气体分子反应生成SiO气体分子；
步骤三：所生成的SiO气体分子在带有静电及水冷系统的样品收集套件进行沉积；
步骤四：待反应结束后，降温取出沉积好的SiO料。
进一步的，所述步骤三还包括通过提拉装置调控样品固定端的旋转速度和上升位置。
本实用新型的优点是：
1.采用双坩埚系统，可以将Si粉和SiO2粉放入不同的坩埚中进行蒸发，Si和SiO2的升温速率以及蒸发温度都可通过程序进行单独控制，两源控制使得生产条件更为精准可调，成品SiO质量明显上升。
2.采用感应加热系统进行加热，相较于传统的电阻丝或钼丝加热，升温速率显著提高，生产周期短，更加符合工业生产要求。
3.水冷样品杆位置可调，旋转速度可调，并且带有静电收集系统，可以进一步的提高 SiO成品的收率，并且避免大量SiO沉积到真空腔体内壁，减少清理腔室的时间，提高生产效率。
综上可知本实用新型在生产一氧化硅的过程中采用两源控制，能对反应条件进行精确控制，产物质量精确可控，并且能够缩短一氧化硅的生产周期，降低能耗，既能够满足一氧化硅的大规模生产，又能够满足科研院所的探索研究要求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，本实施例的一种两源可控的SiO生产系统，主要由双坩埚感应加热部分、不锈钢真空腔体、带水冷带静电收集的样品收集杆套件及电控柜系统部分组成。
具体包括双坩埚感应加热部分和静电收集装置3，所述双坩埚感应加热部分设置在不锈钢真空腔体5内，双坩埚感应加热部分包括双坩埚和感应加热线圈2，所述双坩埚为两个独立的蒸镀坩埚，感应加热线圈2为两个，分别设置在蒸镀坩埚的外部，所述静电收集装置3 包括收集管和收集杆4，所述收集管内设置成静电金属收集腔体，收集杆4设置在收集管内，所述收集杆4带水冷，收集管设置在不锈钢真空腔体5的上方并连通到不锈钢真空腔体5 的内部，还包括电控柜6，所述电控柜6与感应加热线圈2连接。
所述双坩埚设置在保温隔热器皿1中，保证温场均匀性。
所述收集杆4的顶部设置提拉装置7，提拉装置7可控制收集杆4旋转和升降，提拉装置7与电控柜6连接。
所述提拉装置7为电机。
所述双坩埚采用石墨或钼材质，优先选用钼坩埚作为盛放原料的容器，坩埚外部包裹保温隔热材料整体防于石英管中。
一种两源可控的SiO生产系统的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：将Si粉和SiO2粉分别投入到独立的两个的坩埚中；
步骤二：密封完好后对不锈钢真空腔体5进行抽真空，之后利用电控柜6分别对两个坩埚进行独立的程序控温，按照所需的温度上升曲线，到达一定温度后进行共蒸发，Si和SiO2气体分子反应生成SiO气体分子；
步骤三：所生成的SiO气体分子在带有静电及水冷系统的样品收集套件进行沉积，同时可以调控样品固定端的旋转速度和上升位置，产生更好的物料收集效果。
步骤四：待反应结束后，降温取出沉积好的SiO料。
由上可知，本实施例整个蒸发系统和产物收集系统都在不锈钢真空腔体中，双蒸发坩埚放置于保温隔热材料中，保证温场均匀性，静电收集腔体内部放置有带水冷系统的样品固定杆，样品固定杆的旋转和上升由提拉装置进行控制，整个系统由电控柜系统进行控制，操作方便，控制精准；带水冷带静电收集的的样品收集杆套件在静电金属收集腔体内部放置样品固定杆，采用冷端收集和静电收集相结合的方式进行SiO的收集，收集效率较高。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种两源可控的SiO生产系统，包括双坩埚感应加热部分和静电收集装置(3)，其特征在于：所述双坩埚感应加热部分设置在不锈钢真空腔体(5)内，双坩埚感应加热部分包括双坩埚和感应加热线圈(2)，所述双坩埚为两个独立的蒸镀坩埚，感应加热线圈(2)为两个，分别设置在蒸镀坩埚的外部，所述静电收集装置(3)包括收集管和收集杆(4)，所述收集管内设置成静电金属收集腔体，收集杆(4)设置在收集管内，所述收集杆(4)带水冷，收集管设置在不锈钢真空腔体(5)的上方并连通到不锈钢真空腔体(5)的内部，还包括电控柜(6)，所述电控柜(6)与感应加热线圈(2)连接。
2.根据权利要求1所述的两源可控的SiO生产系统，其特征在于：所述双坩埚设置在保温隔热器皿(1)中。
3.根据权利要求2所述的两源可控的SiO生产系统，其特征在于：所述收集杆(4)的顶部设置提拉装置(7)，提拉装置(7)可控制收集杆(4)旋转和升降，提拉装置(7)与电控柜(6)连接。
4.根据权利要求3所述的两源可控的SiO生产系统，其特征在于：所述提拉装置(7)为电机。
5.根据权利要求4所述的两源可控的SiO生产系统，其特征在于：所述双坩埚采用石墨或钼材质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720412004.XU CN206843080U (zh) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | 一种两源可控的SiO生产系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720412004.XU CN206843080U (zh) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | 一种两源可控的SiO生产系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206843080U true CN206843080U (zh) | 2018-01-05 |
Family
ID=60793065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720412004.XU Expired - Fee Related CN206843080U (zh) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | 一种两源可控的SiO生产系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206843080U (zh) |
-
2017
- 2017-04-19 CN CN201720412004.XU patent/CN206843080U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105858666B (zh) | 一种生产一氧化硅的卧式真空炉及使用方法 | |
| CN201942778U (zh) | 多温区蓝宝石单晶生长炉 | |
| CN203530428U (zh) | 大型石墨套碳化硅涂层用气相沉积炉 | |
| CN104869679B (zh) | 一种实现变频微波加热的装置和方法 | |
| CN202329128U (zh) | 多温区管式炉 | |
| CN206157273U (zh) | 一种新型单晶炉 | |
| CN206843080U (zh) | 一种两源可控的SiO生产系统 | |
| CN106966398A (zh) | 一种两源可控的SiO生产系统和生产方法 | |
| CN108910890A (zh) | 一种多晶硅还原炉及其使用方法 | |
| CN102154683A (zh) | 金属发热体结构单多晶定向凝固系统 | |
| CN205313716U (zh) | 一种SiC单晶生长设备中坩埚独立旋转机构 | |
| CN107601515A (zh) | 一种制备SiO粉末的装置 | |
| CN104876551B (zh) | 一种内晶颗粒(ZrB2/Al2O3)及其制备装置与方法 | |
| CN208121236U (zh) | 一种单晶硅炉 | |
| CN204251761U (zh) | 单晶炉热场结构 | |
| CN203923449U (zh) | 一种低能耗单晶炉 | |
| CN215103676U (zh) | 一种温度梯度法晶体生长用温度梯度可调节晶体炉 | |
| CN206244924U (zh) | 一种用于碳化硅晶体生长的装置 | |
| CN207006853U (zh) | 加长多温区快速降温炉 | |
| CN107091570A (zh) | 加长多温区快速降温炉 | |
| CN201924100U (zh) | 一种带气体冷阱的硅单晶生长炉 | |
| CN110257648A (zh) | 一种制备超高纯铟的装置及其制备方法 | |
| CN201154350Y (zh) | 一种自粘性换位导线线圈的烘燥装置 | |
| CN207030960U (zh) | 卧式石墨烯卷对卷连续生长设备 | |
| CN111472043A (zh) | 一种用于制备管状晶体材料的加热装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180105 |