CN215800034U - 一种单晶炉加料系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种单晶炉加料系统,涉及太阳能光伏技术领域,以解决在供给固态硅料的过程中,当固态硅料落入到坩埚内熔体中时,会产生较大冲击,导致熔体液面振荡,影响单晶生长的技术问题。上述单晶炉加料系统,包括加料装置、熔料装置以及导料装置;熔料装置包括相连通的第一熔料腔体和第二熔料腔体;加料装置的出料口与第一熔料腔体相连通,用于向熔料装置提供原料;熔料装置用于对原料进行熔融,以得到熔料;第二熔料腔体与导料装置的入料口相连通,导料装置的出料口伸入所述单晶炉内,所述第二熔料腔体内的熔料通过所述导料装置进入所述单晶炉的坩埚内。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏技术领域,尤其涉及一种单晶炉加料系统。
背景技术
目前,拉制单晶硅的工艺包括CZ(Czochralski,直拉单晶制造法)和CCZ(Continuous Czocharlski,连续拉晶)工艺。
采用CCZ工艺拉制单晶硅棒时,通常在单晶炉外设置加料器装置,在保持拉晶的同时将硅料连续地加入单晶炉的坩埚中,从而保证连续拉晶的进行。
但在供给硅料的过程中,当固态硅料直接落入到坩埚内熔体中时,会产生较大机械冲击和热冲击,导致熔体液面振荡,并在晶体生长界面的引起温度梯度变化,影响单晶生长。
实用新型内容
基于此,本实用新型的目的在于提供一种单晶炉加料系统,以解决在供给固态硅料的过程中,当固态硅料落入到坩埚内熔体中时,会产生较大冲击,导致熔体液面振荡,影响单晶生长的技术问题。
本实用新型提供一种单晶炉加料系统,包括加料装置、熔料装置以及导料装置;熔料装置包括相连通的第一熔料腔体和第二熔料腔体;
加料装置的出料口与第一熔料腔体相连通,用于向熔料装置提供原料;熔料装置用于对原料进行熔融,以得到熔料;
第二熔料腔体与导料装置的入料口相连通,导料装置的出料口伸入所述单晶炉内,第二熔料腔体内的熔料通过导料装置进入所述单晶炉的坩埚内。
在采用上述方案的情况下,加料装置的出料口与第一熔料腔体相连通,用于向熔料装置提供原料,熔料装置用于对原料进行熔融,以得到熔料。由于第二熔料腔体与导料装置的入料口相连通,导料装置的出料口伸入单晶炉内,故该熔料装置中的熔料可以通过导料装置进入单晶炉的坩埚内。基于此,本实用新型在单晶炉外部将原料进行熔融,然后将原料熔融后得到的液态熔料加入单晶炉的坩埚内,液态熔料的加入,相对于固态原料对坩埚内本身存在熔料产生的冲击较小,基本不会导致坩埚内的熔料液面产生波纹,因此,本实用新型提供的单晶炉加料系统在对单晶炉的坩埚进行加料时,不会影响单晶硅棒的生长,保证了单晶硅棒的品质。且,熔融态的原料加入坩埚,不会因为熔化吸收热量,对热场温度梯度及坩埚内对流影响较小,有利于拉晶的稳定进行。
进一步的,本实用新型提供的单晶炉加料系统中的熔料装置包括相连通的第一熔料腔体和第二熔料腔体。加料装置的出料口与所述第一熔料腔体相连通,用于向第一熔料腔体提供原料,而第二熔料腔体与导料装置的入料口相连通,用于通过导料装置向单晶炉的坩埚提供熔料。因此,在向第一熔料腔体中加入原料时,不会使第二熔料腔体的液面产生波纹,从而保证了流入单晶炉中熔料的稳定性,进而保证了单晶硅棒的品质。
在一种可能的实现方式中,熔料装置包括容料部、加热部以及分隔部;加热部用于对容料部进行加热,分隔部设置在所述容料部内,用于将容料部分隔为第一熔料腔体和第二熔料腔体。
在采用上述技术方案的情况下,由于熔料装置包括了单独的加热部,故可单独控制加热部,从而可以对容料部中原料的熔融过程进行单独控制。基于此,可以根据容料部中加入原料的质量的不同,对加热部进行不同的控制,从而提高了本实用新型的单晶炉加料系统的可控制性。
在一种可能的实现方式中,第一熔料腔体的底部与第二熔料腔体的底部相连通,导料装置的入料口不低于分隔部的底部。
在采用上述技术方案的情况下,在第一腔体的底部与第二熔料腔体的底部相连通的情况下,熔料可在第一熔料腔体和第二第一熔料腔体之间流动,且能够保证第一熔料腔体和第二第一熔料腔体液面相平。在此基础上,由于导料装置的入料口不低于分隔部的底部,且分隔部将固体原料限制在第一熔料腔体内,因此,可以保证进入单晶炉的坩埚内的熔料中不存在固体原料,以进一步保证坩埚内的熔料液面在加料时不产生波动,确保拉制的单晶硅棒的品质。
在一种可能的实现方式中,导料装置包括导料件和设置在导料管上的加热件。导料件的第一端与第二熔料腔体相连通,导料件的第二端伸入单晶炉内。导料件的第一端不低于分隔部的底部。其中,上述加热件可以为电磁感应加热件。
在采用上述技术方案的情况下,上述加热件用于对导料管中流动的熔料进行加热,以保证导料管中的熔料不会结晶,从而确保导料管中熔料具有稳定的流动性。
在一种可能的实现方式中,加热件为电磁感应加热线圈,导料件为导料管,加热线圈环绕设置在导料管的外周。
在采用上述技术方案的情况下,电磁感应加热线圈环绕在导料管的外周,以对导料管内的熔料进行均匀的加热,基于此,可以全方位的对导料管内的熔料加热,以避免导料管内任何区域的熔料发生结晶。
在一种可能的实现方式中,导料装置的入料口与所述第二熔料腔体的顶部相连通。
在采用上述技术方案的情况下,熔料通过第二熔料腔体的顶部溢流至导料装置的入料口,进而进入单晶炉中的坩埚内。由于进入熔料装置中的原料为固态原料,而固态原料相对于熔料密度更大,故固态原料位于熔料装置的底部。本实用新型中熔料从第二熔料腔体的顶部溢流至导料装置的入料口,可以进一步避免固态原料进入导料装置中。
在一种可能的实现方式中,单晶炉加料系统还包括挡料装置,挡料装置设置在导料装置的入料口处,用于调整流入导料装置内熔料的流速与流量。
进一步的,挡料装置包括挡料件和与挡料件驱动连接的驱动件。挡料件设置于导料装置的入料口处,用于在驱动件的驱动下,调整遮挡导料装置的入料口的面积。
在采用上述技术方案的情况下,挡料装置的挡料端设置在导料装置的入料口处,用于对流入导料装置内熔料的流速与流量进行调整,从而进一步控制单晶炉的坩埚内熔料液面的稳定性。
在一种可能的实现方式中,原料为固态原料,加料装置包括加料部。加料部的入料口用于接收固态原料,加料部的出料口与第一熔料腔体相对设置,用于向第一熔料腔体提供固态原料。加料部的出料口高度高于熔料装置的顶部高度,导料装置的出料口高度高于单晶炉中坩埚的顶部高度。
在采用上述技术方案的情况下,加料部的出料口高度高于熔料装置的顶部高度,导料装置的出料口高度高于单晶炉中坩埚的顶部高度。基于此,加料部中的固态原料可以利用自身重力加料部进入导料装置中,导料装置中的熔料也可通过自身重力进入坩埚中,无需借助任何动力机构,也无需对加料部和导料装置的结构作任何特殊设计。
在一种可能的实现方式中,所述加料装置还包括加料部以及震动加料器。
原料供应部的出料口与加料部的入料端相对设置,用于向加料部提供固态原料,加料部的出料端与第一熔料腔体相对设置。
震动加料器与加料部相连接,用于向加料部提供震动力,以使加料部中预设质量的固态原料进入熔料装置中。
进一步的,震动加料器设置在加料部远离熔料装置的一端。
在采用上述技术方案的情况下,可以通过震动加料器向加料部提供震动力,以使加料部中的预设质量的固态原料进入熔料装置中。基于此,可以通过调整震动加料器的震动参数,来控制加入熔料装置中固态原料的质量,从而提高本实用新型单晶炉加料系统的可控性。
在一种可能的实现方式中,震动加料器还与熔料装置的控制器通信连接,用于向控制器提供震动参数,控制器用于根据震动参数,控制熔料装置的加热部的加热参数。
在采用上述技术方案的情况下震动加料器用于向控制器提供震动参数,控制器用于根据震动参数,控制熔料装置的加热部的加热参数。基于此,本实用新型的熔料装置中的加热部的加热参数可以根据加入到熔料装置的原料的质量进行设定,从而保证加入到熔料装置中的原料均能充分熔融,以进一步提高拉制的单晶硅棒的品质。
在一种可能的实现方式在,原料为棒状原料,加料装置包括提拉驱动部。
提拉驱动部位于熔料装置的上方,且提拉驱动部与棒状原料的第一端相连接,棒状原料的第二端伸入熔料装置中,提拉驱动部用于控制棒状原料伸入熔料装置的长度。
在采用上述技术方案的情况下,当原料为棒状原料时,提拉驱动部位于熔料装置的上方,用于通过提拉的方式将棒状原料伸入熔料装置中,还用于控制棒状原料伸入熔料装置的长度。通过控制棒状原料伸入熔料装置的长度,可以控制单位时间内熔料装置熔融棒状原料的质质量,从而提高本实用新型单晶炉加料系统的可控性。
在一种可能的实现方式在,加料装置还包括质量传感器,质量传感器设置在提拉驱动部上,用于实时获取与提拉驱动部相连接的棒状原料的当前质量。
质量传感器还与熔料装置的控制器通信连接,用于向控制器发送棒状原料的当前质量,控制器用于根据棒状原料的当前质量,控制熔料装置的加热部的加热参数。
在采用上述技术方案的情况下,重量传感器用于实时获取与提拉驱动部相连接的棒状原料的当前质量,并向熔料装置的控制器发送棒状原料的当前质量,控制器用于根据棒状原料的当前质量以及棒状原料的前一时刻的质量,控制熔料装置的加热部的加热参数。基于此,本实用新型的熔料装置中的加热部的加热参数可以根据深入到熔料装置的棒状原料的质量进行设定,从而保证加入到熔料装置中的原料均能充分熔融,以进一步提高拉制的单晶硅棒的品质。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了本实用新型实施例提供的一种单晶炉加料系统的结构图;
图2示出了本实用新型实施例提供的另一种单晶炉加料系统的结构图;
图3示出了本实用新型实施例提供的一种熔料装置与导料管连接方式的示意图;
图4示出了本实用新型实施例提供的另一种熔料装置与导料管连接方式的示意图;
图5示出了本实用新型实施例提供的又一种熔料装置与导料管连接方式的示意图。
其中,10-加料装置,101-原料供应部,102-加料部,103震动加料器,104-提拉驱动部,105-质量传感器,106-牵引绳,20-熔料装置,201-容料部,2011-第一熔料腔体,2012-第二熔料腔体,202-加热部,203-分隔部,204-保温件,30-导料装置,301-导料管,302-加热件,40-单晶炉,401-坩埚,50-挡料装置,501-驱动件,502-挡料件,60-棒状原料。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
目前,拉制单晶硅的工艺包括CZ(Czochralski,直拉单晶制造法)和CCZ(Continuous Czocharlski,连续拉晶)工艺。
采用CCZ工艺拉制单晶硅棒时,通常在单晶炉外设置加料器装置,在保持拉晶的同时将硅料连续地加入单晶炉的坩埚中,从而保证连续拉晶的进行。
但在供给硅料的过程中,当固态硅料直接落入到坩埚内熔体中时,会产生较大机械冲击和热冲击,导致熔体液面振荡,并在晶体生长界面的引起温度梯度变化,影响单晶生长。
基于此,本实用新型实施例公开了一种单晶炉加料系统,以解决在供给硅料的过程中,当硅料落入到坩埚内熔体中时,会产生较大冲击,导致熔体液面振荡,影响单晶生长的技术问题。
参照图1,本实用新型实施例提供的一种单晶炉加料系统包括:加料装置10、熔料装置20以及导料装置30。
参照图1,其中,加料装置10用于向熔料装置20提供原料,熔料装置20用于对提供的原料进行熔融,得到熔料,导料装置30与熔料装置20相连通,用于将熔料导入单晶炉的坩埚内。
具体的,上述熔料装置20包括相连通的第一熔料腔体2011和第二熔料腔体2012。加料装置10与第一熔料腔体2011相连通,用于向第一熔料腔体2011提供原料。原料进入到第一熔料腔体2011后,熔料装置20对该原料进行加热熔融,以获得具有液态的熔料。由于第一熔料腔体2011和第二熔料腔体2012相连通,故原料熔融后得到熔料会从第一熔料腔体2011进入第二熔料腔体2012中。
其中,上述第一熔料腔体和第二熔料腔体可以具有相同的尺寸,也可以具有不同的尺寸,具体可根据实际需求进行设定,本实用新型实施例不作具体限定。
参照图1,第二熔料腔体2012与导料装置30的入料口相连通,导料装置30的出料口伸入单晶炉40内,用于将第二熔料腔体2012内的熔料导入单晶炉40的坩埚401内。
在实际中,可以通过在单晶炉的炉台侧壁开孔,通过该开孔将单晶炉加料系统与单晶炉相连接,从而使单晶炉具有CCZ功能。
具体的,本实用新型实施例提供的熔料装置可以通过法兰与单晶炉的炉台相连接,并在第二熔料腔体的侧壁和单晶炉的坩埚侧壁开孔,以使导料装置通过。
基于此,本实用新型实施例在单晶炉外部将原料进行熔融,然后将熔融后得到的液态熔料加入单晶炉的坩埚内,可以理解,在向坩埚内加入液态熔料时,相对于向坩埚内加入固态原料,可以大大的减小对坩埚内本身存在熔料产生的冲击,基本不会导致坩埚内的熔料液面产生波纹,因此,本实用新型实施例提供的单晶炉加料系统在对单晶炉的坩埚进行加料时,不会影响单晶硅棒的生长,保证了单晶硅棒的品质。再者,熔融态的原料加入坩埚,不会因为熔化吸收热量,对热场温度梯度及坩埚内对流影响较小,有利于拉晶的稳定进行。
且本实用新型实施例提供的单晶炉加料系统中的熔料装置包括相连通的第一熔料腔体和第二熔料腔体。加料装置的出料口与所述第一熔料腔体相连通,用于向第一熔料腔体提供原料,而第二熔料腔体与导料装置的入料口相连通,用于通过导料装置向单晶炉的坩埚提供熔料。因此,在向第一熔料腔体中加入原料时,不会使第二熔料腔体的液面产生波纹,从而保证了流入单晶炉中熔料的稳定性,进而保证了单晶硅棒的品质。
在实际的应用中,加入熔料装置中的原料可以为固态原料,其中,固态原料包括块状原料和棒状原料。示例性的,上述块状原料可以为块状多晶硅原料,上述棒状原料可以为多晶硅棒。
在一种可能的实现方式中,参照图1,当加入熔料装置中的原料为固态原料时,上述加料装置包括加料部102。加料部的入料口用于接收固态原料,加料部的出料口与第一熔料腔体相对设置,用于向第一熔料腔体提供固态原料。加料部的出料口高度高于熔料装置的顶部高度,导料装置的出料口高度高于单晶炉中坩埚的顶部高度。
基于此,加料部的出料口高度高于熔料装置的顶部高度,导料装置的出料口高度高于单晶炉中坩埚的顶部高度。基于此,加料部中的固态原料可以利用自身重力加料部进入导料装置中,导料装置中的熔料也可通过自身重力进入坩埚中,无需借助任何动力机构,也无需对加料部和导料装置的结构作任何特殊设计。
上述加料装置还包括原料供应部101以及震动加料器103。其中,原料供应部101的出料口与加料部102的入料端相对设置,用于向加料部102提供固态原料,加料部102的出料端与所述第一熔料腔体2011相对设置。震动加料器103与加料部102相连接,用于向加料部102提供震动力,以使加料部102中预设质量的固态原料进入熔料装置20中。震动加料器103还与熔料装置20的控制器通信连接,用于向控制器提供震动参数,控制器用于根据所述震动参数,控制熔料装置20的加热部的加热参数。
具体的,参照图1,上述原料供应部101可以为漏斗形,此时,原料从原料供应部的上方开口处进入原料供应部101中,从原料供应部的底部漏出至加料部102上。
其中,加料部102可以为槽状加料部。加料部102的入料端与上述漏斗形的原料供应部101的底部相对设置,加料部102的出料端伸入熔料装置中,与第一熔料腔体相对设置,用于将固态原料加入第一熔料腔体中。震动加料器103设置在加料部102的下侧。更优的,震动加料器103可以设置在加料部102的入料端下侧,用于向加料部102提供震动力,从而将固态原料加入到第一熔料腔体内。
上述震动加料器103的震动参数可以调整,通过调整震动加料器103的震动参数可以调整施加在加料部102上的震动力,从而可以使加料部中预设质量的原料进入熔料装置中,从而提高本实用新型单晶炉加料系统的可控性。其中,上述预设质量的原料可以根据实际的需求来确定,本实用新型实施例对此不作具体的限定。
进一步的,上述震动加料器103在向加料部102提供震动力时,还用于将震动加料器103的震动参数发送给熔料装置20的控制器。控制器根据震动参数,控制熔料装置20的加热部的加热参数。基于该加热参数,加热部可以在在适合的时长内,使熔料装置内加入的原料熔融,以满足实际需求。
基于此,本实用新型的熔料装置中的加热部的加热参数可以根据加入到熔料装置的原料的质量进行设定,从而保证加入到熔料装置中的原料均能充分熔融,以进一步提高拉制的单晶硅棒的品质。
在一种可能的实现方式中,参照图2,当加入熔料装置中的原料为棒状原料时,加料装置包括提拉驱动部104以及质量传感器105。其中,质量传感器105可以设置在提拉驱动部104的提拉头上,也可以设置在牵引棒状原料的牵引绳106上,质量传感器105具体的设置位置本实用新型实施例不作任何限定,只要能够获取到棒状原料的实时质量就行。
参照图2,该质量传感器105还与熔料装置20的控制器通信连接,用于向控制器发送棒状原料的当前质量,控制器用于根据棒状原料的当前质量,控制熔料装置20的加热部的加热参数。
具体的,参照图2,上述提拉驱动部104位于熔料装置的上方,且该提拉驱动部104与棒状原料的第一端相连接,棒状原料的第二端伸入第一熔料腔体2011内,提拉驱动部104用于控制棒状原料60伸入第一熔料腔体2011中的长度。在棒状原料的熔融过程中,上述质量传感器用于实时获取棒状原料的当前质量,并将该当前质量发送给熔料装置20的控制器,该控制器中存储有质量传感器105前一时刻获取的棒状原料的质量。因此,控制器可以根据获取棒状原料的当前质量以及棒状原料的前一时刻质量,确定熔料装置20的加热部的加热参数。
基于此,本实用新型的熔料装置中的加热部的加热参数为根据加入到熔料装置的原料的质量进行设定的,因此可以保证加入到熔料装置中的原料均能充分熔融,以进一步提高拉制的单晶硅棒的品质。
参照图1或图2,上述熔料装置20包括容料部201、加热部202以及分隔部203。其中,分隔部203设置在容料部201内,用于将容料部201分隔为相连通的第一熔料腔体2011和第二熔料腔体2012。
进一步的,上述熔料装置还可以包括壳体和保温件204,上述容料部201、加热部202以及分隔部203均设置在壳体内,且保温件204设置在容料部201的外周,该保温件204可以为保温毡,用于防止容料部的热量散失。
基于此,由于熔料装置包括独立的加热部,故熔料装置可单独对加热部进行控制,从而可以对容料部中原料的熔融过程进行单独控制。例如,熔料装置可以根据容料部中加入原料的质量的不同,对加热部进行不同的控制,从而提高了本实用新型的单晶炉加料系统的可控制性。
在实际中,当加料装置向第一熔料腔体加入原料后,熔料装置的加热部对容料部进行加热,以将第一熔料腔体内的原料熔融,得到熔料。熔料通过第一熔料腔体进入第二熔料腔体中。可以理解的是,由于分隔部的存在,未熔融的原料不会进入第二熔料腔体内,因此,从第二熔料腔体流入单晶炉坩埚内的熔料均为液态熔料。以进一步保证坩埚内的熔料液面在加料时不产生波动,确保拉制的单晶硅棒的品质。
在一个优选的实施例中,第一熔料腔体的底部与第二熔料腔体的底部相连通,导料装置的入料口不低于分隔部的底部。在第一腔体的底部与第二熔料腔体的底部相连通的情况下,熔料可在第一熔料腔体和第二熔料腔体之间流动,且能够保证第一熔料腔体和第二熔料腔体液面相平。在此基础上,由于导料装置的入料口不低于分隔部的底部,且分隔部将固体原料限制在第一熔料腔体内,因此,可以保证进入单晶炉的坩埚内的熔料中不存在固体原料,以进一步保证坩埚内的熔料液面在加料时不产生波动,确保拉制的单晶硅棒的品质。
在一种具体的实现方式中,上述分隔部203可以通过焊接的方式固定在容料部201的内壁。分隔部203可以为隔板,该隔板焊接在容料部的内壁上。容料部201可以为坩埚,该坩埚设置在熔料炉的壳体内,加热部202设置在坩埚的外周,或者设置在坩埚的外周和两侧,用于对坩埚内的原料进行加热,以使坩埚内的原料熔融,获得熔料。
示例性的,上述加热部202可以为石墨加热器。
作为一种具体的示例,在熔料炉中的坩埚外周布置石墨加热器,通过石墨加热器加热熔料炉中的原料,使原料液化,并最终通过导料装置进入单晶炉的坩埚中进行单晶拉制。熔料炉中的隔板将坩埚分为左右两部分,形成左右两个液面,从而使得在加入块状源料时另一侧的液面不会产生波纹。其中,该隔板为高强度高耐热非金属隔板。
上述导料装置可以包括导料件以及设置在导料件上的加热件。其中,该导料件可以为导料管。该导料管的材质可以为非金属高纯材料。
具体的,参照图1或图2,上述导料管301的第一端与第二熔料腔体2012相连通,导料管的第二端伸入所述单晶炉40内,以使第二熔料腔体2012内的熔料可以通过导料管301进入单晶炉40的坩埚401内。
上述加热件302设置在导料管301的外周,且与外部电源电连接,用于对导料管301中流通的熔料进行加热,以保证导料管301中流通的熔料不会发生结晶,从而确保导料管中熔料具有稳定的流动性。
上述加热件可以为电磁感应加热件。具体的,电磁感应加热件为电磁加热线圈。电磁加热线圈可以为高频或中频线圈。
该电磁加热线圈环绕在导料管的外周,以对导料管内的熔料进行均匀的加热,基于此,可以全方位的对导料管内的熔料加热,以避免导料管内任何区域的熔料发生结晶。
进一步的,为了保证第一熔料腔体内的固体原料不会进入导料管中,上述导料管的第一端不低于所述分隔部的底部。
例如,参照图3,导料管301的第一端相对设置在分隔部203的顶部。
又例如,参照图4,导料管301的第一端相对设置在分隔部203的中部。
再例如,参照图5,导料管301的第一端相对设置在分隔部203的底部。
更优的,上述导料装置的入料口与所述第二熔料腔体的顶部相连通,即导料管301与所述第二熔料腔体的顶部相连通。基于此,熔料可以通过第二熔料腔体的顶部溢流至导料管的入料口,进而进入单晶炉中的坩埚内。由于进入熔料装置中的原料为固态原料,而固态原料相对于熔料密度更大,故固态原料位于熔料装置的底部。本实用新型中熔料从第二熔料腔体的顶部溢流至导料装置的入料口,可以进一步避免固态原料进入导料装置中。
更进一步的,本实用新型实施例提供的单晶炉加料系统还包括挡料装置,挡料装置设置在导料装置的入料口处,用于调整流入导料装置内熔料的流速与流量。其中,挡料装置包括挡料端,该挡料端设置在导料装置的入料口处。
参照图1,上述挡料装置50包括挡料件502和与挡料件502驱动连接的驱动件501。其中挡料件502的一端与驱动件501驱动连接,另一端设置在导料装置30的入料口处,用于在驱动件501的驱动下,调整遮挡导料装置30的入料口的面积。
上述挡料件502可以为挡料板,驱动件501可为插板阀,该插板阀与外部电机驱动连接,还与挡料板相连接。在具体的控制过程中,利用外部电机控制插板阀的开合度,从而控制挡料板的挡料端在入料口的位置,进而调整挡料件遮挡所述导料装置的入料口的面积。
在实际中,可以根据单晶炉的需求,控制挡料板遮挡所述导料装置的入料口的面积,以对导料装置中流通的熔料的流速和流量进行控制,可以进一步控制单晶炉的坩埚内熔料液面的稳定性。
尽管在此结合各实施例对本实用新型进行了描述,然而,在实施所要求保护的本实用新型过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本实用新型进行了描述,显而易见的,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本实用新型的示例性说明,且视为已覆盖本实用新型范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种单晶炉加料系统,其特征在于,所述单晶炉加料系统包括加料装置、熔料装置以及导料装置;所述熔料装置包括相连通的第一熔料腔体和第二熔料腔体;
所述加料装置的出料口与所述第一熔料腔体相连通,用于向所述第一熔料腔体提供原料;所述熔料装置用于对所述原料进行熔融,以得到熔料;
所述第二熔料腔体与所述导料装置的入料口相连通,所述导料装置的出料口伸入所述单晶炉内,所述第二熔料腔体内的熔料通过所述导料装置进入所述单晶炉的坩埚内。
2.根据权利要求1所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述熔料装置包括容料部、加热部以及分隔部;所述加热部用于对所述容料部进行加热,所述分隔部设置在所述容料部内,用于将所述容料部分隔为所述第一熔料腔体和所述第二熔料腔体。
3.根据权利要求2所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述第一熔料腔体的底部与所述第二熔料腔体的底部相连通,所述导料装置的入料口不低于所述分隔部的底部。
4.根据权利要求2所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述导料装置包括导料件和设置在所述导料件上的加热件;
所述导料件的第一端与所述第二熔料腔体相连通,所述导料件的第二端伸入所述单晶炉内,且所述导料件的第一端不低于所述分隔部的底部。
5.根据权利要求4所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述加热件为电磁感应加热件;
或,所述加热件为电磁感应加热线圈,所述导料件为导料管,所述加热线圈环绕设置在所述导料管的外周。
6.根据权利要求1-5任一项所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述导料装置的入料口与所述第二熔料腔体的顶部相连通。
7.根据权利要求1-5任一项所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述单晶炉加料系统还包括挡料装置,所述挡料装置设置在所述导料装置的入料口处,用于调整流入所述导料装置内熔料的流速与流量。
8.根据权利要求7所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述挡料装置包括挡料件和与所述挡料件驱动连接的驱动件;
所述挡料件设置于所述导料装置的入料口处,用于在所述驱动件的驱动下,调整遮挡所述导料装置的入料口的面积。
9.根据权利要求1-5任一项所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述加料装置向所述第一熔料腔体提供的原料包括固态原料,所述加料装置包括加料部;
所述加料部的入料口用于接收所述固态原料,所述加料部的出料口与所述第一熔料腔体相对设置,用于向所述第一熔料腔体提供所述固态原料;
所述加料部的出料口高度高于所述熔料装置的顶部高度,所述导料装置的出料口高度高于所述单晶炉中坩埚的顶部高度。
10.根据权利要求9所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述加料装置还包括原料供应部以及震动加料器;
所述原料供应部的出料口与所述加料部的入料端相对设置,用于向所述加料部提供所述固态原料,所述加料部的出料端与所述第一熔料腔体相对设置;
所述震动加料器与所述加料部相连接,用于向所述加料部提供震动力,以使所述加料部中预设质量的所述固态原料进入所述熔料装置中。
11.根据权利要求10所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述震动加料器还与所述熔料装置的控制器通信连接。
12.根据权利要求10所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述震动加料器设置在所述加料部远离所述熔料装置的一端。
13.根据权利要求1-5任一项所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述原料包括棒状原料,所述加料装置包括提拉驱动部;
所述提拉驱动部位于所述熔料装置的上方,且所述提拉驱动部与所述棒状原料的第一端相连接,所述棒状原料的第二端伸入所述熔料装置中,所述提拉驱动部用于控制所述棒状原料伸入所述熔料装置的长度。
14.根据权利要求13所述的单晶炉加料系统,其特征在于,所述加料装置还包括质量传感器;
所述质量传感器用于实时获取与所述提拉驱动部相连接的所述棒状原料的当前质量;
所述质量传感器还与所述熔料装置的控制器通信连接。
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