【技术实现步骤摘要】
一种用于连续直拉单晶的熔融硅加料器
本专利技术总的来说涉及单晶硅直拉
具体而言，本专利技术涉及一种用于连续直拉单晶的熔融硅加料器。
技术介绍
直拉法是一种用来获取半导体、金属、盐和合成宝石等单晶材料的晶体生长方法。最原始的直拉法为单次直拉法，其中采用一个坩埚拉制一根晶棒，在拉制完以后坩埚会因冷却破裂而无法重复使用。目前单晶硅的工业生产多采用复投多次直拉法，是在单次直拉法的基础上给设备增加加料装置改进而来的。在复投多次直拉法中，每次拉制完硅晶棒后使坩埚保持高温，并且通过重复加料装置将多晶硅颗粒原料(或者西门子法的破碎料)批次加入到坩埚内剩余的硅熔液中熔化，用于下一次的硅晶棒拉制。复投多次直拉法不会像单次直拉法那样因冷却坩埚而导致坩埚破裂，使得坩埚在寿命内可以多次完全利用。目前，复投多次直拉法是工业界的应用主流，而基于复投多次直拉法做出改进，在拉晶过程中持续加入多晶硅原料的方法为连续直拉法。连续直拉法产出的硅晶棒品质更佳，电阻率更加均匀、分布更窄，更加适用于P型PERC等高效电池工艺及更加高效的N型电池工...
【技术保护点】
1.一种用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，包括：/n开放式坩埚，所述开放式坩埚具有位于顶部的顶部开口和位于下部的注入口，所述开放式坩埚接收并容纳固态硅原料；/n加热器，所述加热器对开放式坩埚进行加热，使得其中的固态硅熔融，并且通过开放式坩埚的底部的注入口注入下方；/n外壳，所述外壳对熔融硅加料器的整体结构进行包围和真空密封。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，包括：
开放式坩埚，所述开放式坩埚具有位于顶部的顶部开口和位于下部的注入口，所述开放式坩埚接收并容纳固态硅原料；
加热器，所述加热器对开放式坩埚进行加热，使得其中的固态硅熔融，并且通过开放式坩埚的底部的注入口注入下方；
外壳，所述外壳对熔融硅加料器的整体结构进行包围和真空密封。
2.根据权利要求1所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，还包括加料口，用于通过振动、翻板料斗进行加料输运。
3.根据权利要求1所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，还包括：
料斗，所述料斗为用于容纳固态多晶硅原料的容器，所述料斗底部具有底部开口，料斗的底部开口与开放式坩埚的顶部开口对接。
4.根据权利要求3所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，所述料斗的材料是石英或耐熔融硅侵蚀的高纯材料，或者所述料斗内表面具有耐熔融硅侵蚀的高纯材料涂层。
5.根据权利要求3所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，所述料斗还包括：
料斗上方的推杆，用于将料斗内的固态硅推送到开放式坩埚或者指示固体硅的高度。
6.根据权利要求3所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，还包括设置在料斗底部开口上的硅材料塞子，使得搬运所述料斗时，固体硅料不会从料斗底板开口落下，所述硅材料塞子包括与料斗开口契合的硅片、硅块、含凸起的键、销子、齿或榫卯结构。
7.根据权利要求6所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，所述硅材料包括晶态硅、硅合金或者锗、锗合金、三五族掺杂材料的母合金。
8.根据权利要求1所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，所述加热器设置在开放式坩埚外围，所述加热器包括多个独立控制的加热器，所述加热器为感应线圈加热器或耐高温材料的电阻式加热器。
9.根据权利要求8所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，由所述加热器控制固体硅的熔融速度，以控制熔融硅液面的位置和压强以及注入口的出口压强，
其中根据熔融硅液面的位置和压强以及注入口的出口压强控制熔融硅注入坩埚的速度，表示为下式：
其中，g表示重力加速度，ρ表示熔融的多晶硅的密度，z1表示熔融硅液面位置的高度，u1表示熔融硅液面位置的流速，p1表示熔融硅液面位置的压强，z2表示注入口出口的高度，u2表示所述注入速度，p2表示注入口出口的压强，we表示注入过程中所述熔融硅加料器的外功，wf表示流阻的损耗。
10.根据权利要求8所述的用于连续直拉单晶的熔融硅加料器，其特征在于，还包括：
水冷装置，所述水冷装置设置在与加热器相...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁欣，
申请(专利权)人：上海引万光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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