[实用新型]具有补温导流筒的单晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单晶炉，尤其涉及一种具有补温导流筒的单晶炉。

背景技术

随着硅太阳能电池产业的发展，对硅单晶棒的需求急剧增加。直拉法单晶炉是目前制作硅单晶的主要设备。直拉法单晶炉设备热场的改造对拉制单晶的技术进步贡献最大，针对单晶炉热场的优化设计是单晶炉设备厂家的一贯追求。

目前直拉法单晶硅的主流单晶棒的直径150～205mm，更大尺寸的单晶棒在半导体领域意味着单个硅片上更多的集成器件；对于硅太阳能电池来说，更大尺寸的单晶棒的单位能耗更少、更大的单个硅片意味着组件封装成本大幅降低，但是目前直拉法单晶硅的直径200～400mm的硅棒技术仍然不够成熟。

对于直径200～400mm的单晶棒来说，由于其采用的石英坩埚尺寸较大，主要由坩埚外侧面的加热器进行加热。在加热的过程中，由于硅液中心距离加热器较远，温度不容易控制。此外，现有的单晶炉，当对中心处硅液进行加热时，需要将侧面主加热器整体加热温度提高，完成整个坩埚中硅液的加热，造成了热能的浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有补温导流筒的单晶炉，能够解决硅液中心温度控制难的问题，方便地对硅液中心进行局部精确加热，大大减少能耗。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有补温导流筒的单晶炉，包括炉体，所述炉体中设有容纳硅液的石英坩埚，所述石英坩埚的侧面设有第一加热器，其中，所述石英坩埚上方设有可供单晶棒穿过的导流筒，所述导流筒的底部设有第二加热器。

上述的具有补温导流筒的单晶炉，其中，所述第二加热器包括设于导流筒底部的环形石墨块，所述导流筒包括隔热毡，所述隔热毡的内侧为环形石墨板，所述隔热毡内侧的环形石墨板与导流筒底部的环形石墨块一体相连，所述环形石墨板和环形石墨块分为两块并与外接电极块相连。

上述的具有补温导流筒的单晶炉，其中，所述导流筒底部环形石墨块的高度为3～10cm，厚度为2～4cm；所述隔热毡内侧环形石墨板的厚度为1～2cm。

上述的具有补温导流筒的单晶炉，其中，所述隔热毡为硬质石墨碳毡。

上述的具有补温导流筒的单晶炉，其中，所述外接电极块为设于炉体外的石墨电极。

上述的具有补温导流筒的单晶炉，其中，所述隔热毡的外侧装有反射板。

上述的具有补温导流筒的单晶炉，其中，所述反射板为钼板，厚度为1～2mm。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的具有补温导流筒的单晶炉，通过在导流筒的底部设置第二加热器，第一加热器和第二加热器可方便地独立供电加热，从而能够对单晶硅棒内的温度梯度及硅液中心区域的温度实现稳定、精确的控制，解决了硅液中心温度控制难的问题，并可大大减少能耗。

附图说明

图1为本实用新型具有补温导流筒的单晶炉结构示意图。

图中：

1  单晶棒           2  第二加热器        3  反射板

4  隔热毡           5  外接电极块        6  石英坩埚

7  炉体             8  第一加热器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型具有补温导流筒的单晶炉结构示意图。

请参见图1，本实用新型提供的具有补温导流筒的单晶炉，包括炉体7，所述炉体7中设有容纳硅液的石英坩埚6，所述石英坩埚6的侧面设有第一加热器8，其中，所述石英坩埚6上方设有可供单晶棒1穿过的导流筒，所述导流筒的底部设有第二加热器2。

本实用新型提供的具有补温导流筒的单晶炉，通过在导流筒的底部设置第二加热器2，第一加热器8和第二加热器2可方便地独立供电加热，从而能够对单晶硅棒内的温度梯度及硅液中心区域的温度实现稳定、精确的控制，解决大尺寸单晶拉制的过程中，硅液中心热量不足，温度梯度及固液过冷度控制较难的问题。具体来说，所述第二加热器2包括设于导流筒底部的环形石墨块，所述导流筒包括隔热毡4，所述隔热毡4为硬质石墨碳毡，起到隔热屏的作用，所述隔热毡4内侧为环形石墨板，所述隔热毡4内侧的环形石墨板与导流筒底部的环形石墨块一体相连，所述环形石墨板和环形石墨块分为两块并与外接电极块5相连；所述外接电极块5为设于炉体7外的石墨电极。