[发明专利]一种石英坩埚及控制碳酸钡用量的方法

说明书

本发明提供一种石英坩埚及控制碳酸钡用量的方法，包括气泡复合层、透明层和涂层，涂层包括第一涂层和第二涂层，气泡复合层、透明层、第一涂层与第二涂层从外至内依次设置；计算所述石英坩埚的内表面面积；计算所述碳酸钡的理论重量；计算碳酸钡的实际重量。本发明的有益效果是使得石英坩埚结构简单，使用方便，便于直拉单晶时使用，具有碳酸钡涂层，减少硅溶液对石英坩埚的内壁的腐蚀，提高石英坩埚的使用寿命。

技术领域

本发明属于直拉单晶的技术领域，尤其是涉及一种石英坩埚及控制碳酸钡用量的方法。

背景技术

现有的拉晶用石英坩埚由两个部分构成，外侧是一层具有高气泡密度的区域为气泡复合层和内侧是3-5mm的透明层，从而改善单晶成晶率及品质。但是，由于硅在熔融状态下具有高度的化学活泼性，它会与石英坩埚发生反应，即SiO2+Si→2SiO，这期间，产生的氧化硅进入熔硅内，使得正在生长中的晶体结构发生改变，产生位错，从而影响单晶成晶，使得单晶质量差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种石英坩埚及控制碳酸钡用量的方法，尤其适合直拉单晶过程中使用，具有硅酸钡结构，能够减少硅溶液对石英坩埚的腐蚀，增强石英坩埚的强度，减少受热变形，提高其使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种石英坩埚，包括气泡复合层、透明层和涂层，涂层包括第一涂层和第二涂层，气泡复合层、透明层、第一涂层与第二涂层从外至内依次设置。

进一步的，第一涂层为碳酸钡。

进一步的，第二涂层为硅酸钡。

进一步的，气泡复合层与透明层的厚度之和不变。

进一步的，气泡复合层的石英砂纯度小于透明层石英砂纯度。

进一步的，透明层石英砂纯度为99.9999％。

一种控制碳酸钡用量的方法，包括以下步骤，

步骤一，计算石英坩埚的内表面面积；

步骤二，计算碳酸钡的理论重量；

步骤三，计算碳酸钡的实际重量。

进一步的，在步骤三之前，还包括在取段复投时，测量取段单晶的电阻率和石英坩埚内的剩料重量。

进一步的，步骤三中碳酸钡实际重量为碳酸钡的理论重量乘以一定系数。

进一步的，系数为0.2-0.5。

本发明具有的优点和积极效果是：

由于采用上述技术方案，使得石英坩埚结构简单，使用方便，便于直拉单晶时使用，具有碳酸钡涂层，减少硅溶液对石英坩埚的内壁的腐蚀，提高石英坩埚的使用寿命；

在直拉单晶过程中，碳酸钡分解形成氧化钡，与石英坩埚内壁的透明层发生反应生成硅酸钡，该硅酸钡涂层为一层致微小的方石英结晶，减少硅溶液对石英坩埚内壁的腐蚀，增强石英坩埚的强度，减少其受热变形，同时提高了石英坩埚的使用寿命，进而提高了直拉单晶的产量；

在直拉单晶取段复投的过程中，补加碳酸钡，补充石英坩埚内壁脱落的硅酸钡涂层，以此减少硅溶液对石英坩埚内壁的腐蚀，提高石英坩埚的使用寿命，增强石英坩埚的强度，减少其受热变形，进而提高直拉单晶的产量，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的一实施例的结构示意图。

图中：

1、气泡复合层 2、透明层 3、涂层

具体实施方式