一种单晶炉用换热系统及单晶炉技术方案

本发明专利技术提供了一种单晶炉用换热系统及单晶炉，涉及单晶硅制造技术领域。单晶炉用换热系统包括：换热装置、导流筒以及导热件；所述导热件设置在所述换热装置的底部，设置有所述导热件的换热装置套设在所述导流筒内；所述导热件包括相对设置的上表面和下表面，所述导热件的上表面与所述换热装置的底部接触；所述导热件的上表面、以及所述换热装置的底部，位于所述导流筒的底部远离熔硅液面的一侧。导热件靠近熔硅液面，通过导热件可以快速将熔硅液面的热量传导至换热装置，由换热装置的冷却介质带走，增加了纵向温度梯度，提高了拉晶速度，节省拉晶时间。拉晶时间。拉晶时间。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉用换热系统及单晶炉


[0001]本专利技术涉及单晶硅制造
，特别是涉及一种单晶炉用换热系统及单晶炉。

技术介绍

[0002]现有技术中，通过在晶体生长界面上方设置围绕单晶硅棒的导流筒，并用工作气体沿导流筒内侧进入单晶硅棒的提拉通道、吹扫该界面，以带走结晶潜热。
[0003]大直径的单晶硅棒能够切割得到较大尺寸的单晶硅片，因此具有广阔的应用前景。但是，随着单晶硅棒直径的增大，拉晶过程中对结晶潜热的吸收有更高的要求，需要及时散发结晶潜热，以提供更大的纵向温度梯度，进而保障较高的生长速度。
[0004]然而，大直径单晶硅棒的拉制过程中，坩埚中熔硅液面露出的面积较大，现有技术对于大直径的单晶硅棒的吸热效果有限，不利于提供优化的纵向温度梯度，限制了大直径单晶硅棒生长速度的进一步提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种单晶炉用换热系统及单晶炉，旨在提升大直径单晶硅棒的生长速度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种单晶炉用换热系统，包括：换热装置、导流筒以及导热件；所述导热件设置在所述换热装置的底部，设置有所述导热件的换热装置套设在所述导流筒内；
[0007]所述导热件包括相对设置的上表面和下表面，所述导热件的上表面与所述换热装置的底部接触；
[0008]所述导热件的上表面、以及所述换热装置的底部，位于所述导流筒的底部远离熔硅液面的一侧。
[0009]可选的，所述换热装置、所述导流筒、所述导热件相互紧密贴合。
[0010]可选的，所述导热件的上表面和下表面与所述导热件的中心轴线垂直。
[0011]可选的，所述换热装置的底部具有至少一个连接杆，所述导热件具有至少一个与所述连接杆配合的通孔，所述换热装置的连接杆穿设在所述导热件的通孔中。
[0012]可选的，所述换热装置与所述连接杆一体成型，或，所述连接杆粘接或焊接在所述换热装置的底部。
[0013]可选的，所述连接杆的外表面具有螺纹，所述单晶炉用换热系统还包括：与所述螺纹配合的螺母，所述螺母位于所述导热件远离所述换热装置的一侧，且所述螺母的中心线与所述通孔的中心线重合。
[0014]可选的，所述连接杆在所述换热装置的底部均匀分布。
[0015]可选的，所述换热装置的连接杆穿设在所述导热件的通孔中之后，所述连接杆的底部与所述通孔的底部平齐。
[0016]可选的，所述导热件的厚度为1-20mm。
[0017]可选的，所述导热件包括相对设置的内壁和外壁，所述导热件的内壁靠近所述导热件的中心轴线，所述导热件的内壁上设置有至少一个第一凸起结构。
[0018]可选的，所述换热装置包括相对设置的内壁和外壁，所述换热装置的内壁靠近所述换热装置的中心轴线；所述导热件的内壁与所述换热装置的中心轴线之间的距离，小于或等于所述换热装置的内壁与所述换热装置的中心轴线之间的距离。
[0019]可选的，所述导流筒包括内壁和外壁，所述导流筒的内壁靠近所述导流筒的中心轴线；所述导流筒的外壁与熔硅液面之间的距离，小于所述导流筒的内壁与熔硅液面之间的距离；
[0020]所述导流筒外壁的底部和所述导热件的外壁相互配合。
[0021]可选的，所述导流筒外壁的底部为斜面。
[0022]可选的，所述换热装置的底部与熔硅液面平行；所述导热件的上表面和下表面均与所述换热装置的底部平行。
[0023]可选的，所述导热件为石墨导热件；所述石墨导热件的热导率为300W/(m
·
K)-400W/(m
·
K)。
[0024]可选的，所述换热装置的内壁上设置有至少一个第二凸起结构；所述第二凸起结构的凸起方向朝向所述换热装置的中心轴线。
[0025]本专利技术实施例提供的单晶炉用换热系统，包括：换热装置、导流筒以及导热件，导热件设置在换热装置的底部，设置有该导热件的换热装置套设在上述导流筒内，导热件包括相对设置的上表面和下表面，导热件的上表面与换热装置的底部接触，导热件的上表面、以及换热装置的底部，位于导流筒的底部远离熔硅液面的一侧，进而导热件靠近熔硅液面，通过导热件可以快速将熔硅液面的热量传导至换热装置，由换热装置的冷却介质带走，增加了拉晶过程中的纵向温度梯度，提高了拉晶速度，节省了拉晶时间。
[0026]第二方面，本专利技术实施例还提供一种单晶炉，包括坩埚和上述任一单晶炉用换热系统；
[0027]所述单晶炉用换热系统设置于坩埚的上方。
[0028]可选的，在拉晶过程中，所述导热件的下表面与熔硅液面之间的距离为15-20mm。
[0029]上述单晶炉与前述换热装置具有相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1示出了本专利技术实施例的一种单晶炉用换热系统的剖视图；
[0032]图2示出了本专利技术实施例的一种单晶炉用换热系统的局部放大示意图；
[0033]图3示出了本专利技术实施例的一种导热件的结构示意图；
[0034]图4示出了本专利技术实施例的另一种单晶炉用换热系统的局部放大示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]100-换热装置，101-冷却介质出口，102-冷却介质入口，103-连接杆，104-换热装置的外壁，105-换热装置的第二凸起结构，2-连接部，300-导流筒，301-导流筒的外壁，302-导流筒的内壁，400-导热件，401-导热件的通孔，402-导热件的第一凸起结构，403-导热件的内壁，404-导热件的外壁，500-螺母。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]图1示出了本专利技术实施例的一种单晶炉用换热系统的剖视图。图2示出了本专利技术实施例的一种单晶炉用换热系统的局部放大示意图。具体的，图2为图1中虚线圈出部分的放大示意图。参照图1、图2所示，单晶炉用换热系统包括：换热装置100、导流筒300和导热件400。参照图3所示，图3示出了本专利技术实施例的一种导热件的结构示意图。导热件400包括相对设置的上表面和下表面。参照图1、图2所示，导热件400设置在换热装置100的底部，且导热件400的上表面与换热装置100的底部接触。也就是，导热件400与换热装置100连接为一个整体。
[0039]设置有导热件400的换热装置100套设在导流筒300内，导热件400的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉用换热系统，其特征在于，包括：换热装置、导流筒以及导热件；所述导热件设置在所述换热装置的底部，设置有所述导热件的换热装置套设在所述导流筒内；所述导热件包括相对设置的上表面和下表面，所述导热件的上表面与所述换热装置的底部接触；所述导热件的上表面、以及所述换热装置的底部，位于所述导流筒的底部远离熔硅液面的一侧。2.根据权利要求1所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述换热装置、所述导流筒及所述导热件相互紧密贴合。3.根据权利要求1所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述导热件的上表面和下表面与所述导热件的中心轴线垂直。4.根据权利要求1所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述换热装置的底部具有至少一个连接杆，所述导热件具有至少一个与所述连接杆配合的通孔，所述换热装置的连接杆穿设在所述导热件的通孔中。5.根据权利要求4所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述换热装置与所述连接杆一体成型，或，所述连接杆粘接或焊接在所述换热装置的底部。6.根据权利要求4所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述连接杆的外表面具有螺纹，所述单晶炉用换热系统还包括：与所述螺纹配合的螺母，所述螺母位于所述导热件远离所述换热装置的一侧，且所述螺母的中心线与所述通孔的中心线重合。7.根据权利要求4所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述连接杆在所述换热装置的底部均匀分布。8.根据权利要求4所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述换热装置的连接杆穿设在所述导热件的通孔中之后，所述连接杆的底部与所述通孔的底部平齐。9.根据权利要求1-8中任一所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述导热件的厚度为1-20mm。10.根据权利要求1-8中任一所述的单晶炉用换热系统，其特征在于，所述导热件包括相对设置的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少林，邓浩，付泽华，马宝，丁彪，王建波，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：