一种石英坩埚及单晶炉热场制造技术

技术编号:39291783 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-07 10:59
本实用新型专利技术公开了一种石英坩埚,包括:埚体,用于盛放硅溶液;挡板,固定设置于埚体内壁并朝向埚体的中心轴线延伸,若干个挡板沿埚体的周向均匀设置,挡板在与埚体内壁连接的位置开设有连通孔,挡板在埚体的轴向上靠近埚体的开口边缘。本实用新型专利技术在埚体的圆周方向上均匀设置若干个挡板,以将埚体侧壁等分为若干段,从而使气流在沿埚体的周向运动时的单段运动路径减短,降低气流紊乱的概率,同时在挡板上开设连通孔,避免了挡板与埚体连接处气流被阻挡而产生湍流,此外,挡板在埚体的轴向方向靠近埚体的开口边缘,以对气流在埚体轴向方向进行分隔,减小了气流的紊乱概率,本实用新型专利技术还公开了一种包含上述石英坩埚的单晶炉热场。公开了一种包含上述石英坩埚的单晶炉热场。公开了一种包含上述石英坩埚的单晶炉热场。

【技术实现步骤摘要】
一种石英坩埚及单晶炉热场


[0001]本技术涉及单晶炉热场设备
,特别涉及一种石英坩埚及单晶炉热场。

技术介绍

[0002]近年来,光伏产业作为绿色新能源产业,呈现爆发式的增长,而随着产业链的发展,单晶硅片的应用场景对单晶硅片的纯度要求越来越高,在直拉法制备单晶硅的过程中,氧是不可避免的第一大杂质,氧元素也会对后续太阳能电池的转换效率产生较大的影响,氧元素在热场内扩散后,在热场内由于温度差异形成湍流及对流,从而对生长过程的单晶硅纯度造成影响,现有技术一般通过降低坩埚转速、缩短加热器长度以降低单晶硅的氧含量,但目前随着热场尺寸的增加,热场行程增大,上述措施对于热场内湍流及对流的控制优化并不明显,单晶硅仍会被氧元素影响纯度,同时缩短加热器长度极易造成较大热场内温度不均匀,热场下部温度偏低,存在一定的安全隐患。
[0003]因此,如何在降低热场内氧元素对单晶硅生产纯度的影响,是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本技术的目的在于提供一种石英坩埚,以降低热场内氧元素对单晶硅生产纯度的影响。
[0005]本技术的另一目的在于提供一种包含上述石英坩埚的单晶炉热场。
[0006]为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:
[0007]一种石英坩埚,包括:
[0008]埚体,用于盛放硅溶液;
[0009]挡板,固定设置于所述埚体的内壁并朝向所述埚体的中心轴线延伸,若干个所述挡板沿所述埚体的周向均匀设置,所述挡板在与所述埚体内壁连接的位置开设有用于连通所述挡板两侧区域的连通孔,所述挡板在所述埚体的轴向上靠近所述埚体的开口边缘。
[0010]优选地,在上述石英坩埚中,所述挡板在所述埚体的周向上均匀设置2

4个。
[0011]优选地,在上述石英坩埚中,任一所述挡板设置有两个所述连通孔,两个所述连通孔沿所述埚体的轴线方向排布。
[0012]优选地,在上述石英坩埚中,所述埚体内壁设置有安装槽,所述挡板上设置有凸起部,所述凸起部滑动卡接于所述安装槽内以固定安装所述挡板。
[0013]优选地,在上述石英坩埚中,所述挡板为以所述埚体内壁为基点,朝向所述埚体中心轴线延伸设置的折叠结构。
[0014]优选地,在上述石英坩埚中,所述挡板延伸状态的面积为折叠状态面积的两倍。
[0015]优选地,在上述石英坩埚中,所述挡板的材质为氮化硅陶瓷。
[0016]一种单晶炉热场,包含上述任一实施例提供的石英坩埚。
[0017]从上述的技术方案可以看出,本技术提供的石英坩埚,包括埚体和挡板,其中,埚体为石英埚,用于盛放熔融状态的硅溶液,挡板固定设置于埚体的内壁并朝向埚体的中心轴线方向延伸,且若干个挡板沿着埚体的周向方向均匀设置,以将埚体内壁分隔为若干个尺寸相同的区域,在埚体内的气流由于单晶炉内加热器影响而沿着埚体的周向运动时,由于挡板的存在,气流在埚体圆周方向运动时会被分隔为多段路径较短的单段运动,气流流动路径减小能够降低气流运动紊乱的风险,从而降低氧元素向生长过程中硅棒的扩散风险,同时考虑到由于挡板的阻挡作用,气流在沿埚体内壁流动的过程中会在挡板与埚体接触的边缘位置产生湍流,因此本技术还在挡板上开设连通孔,连通孔设置于挡板与埚体连接的位置以连通挡板两侧的区域,连接孔在挡板与埚体连接的位置存在湍流风险时能够及时供气流穿过,从而避免湍流的产生,保持埚体内部的气流稳定,避免氧元素向硅棒位置扩散;此外,挡板在埚体的轴向方向上靠近埚体的开口端边缘,以在埚体的轴向方向上同样将埚体分隔为多个面积相同的区域,从而使得埚体内的气流沿着埚体的轴向方向流动时,同样会在若干个面积较小的区域内流动,从而降低过流面积大而存在的紊流风险。本技术提供的石英坩埚,通过在埚体的内壁设置挡板,以将埚体内壁在埚体的周向及轴向方向上均分隔为若干个面积相同的区域,从而降低了埚体内气流产生湍流的概率,即减小了气流对埚体内壁的冲刷频率,减缓了埚体中氧元素的析出速率,同时平稳的气流降低了向生长过程中的单晶硅棒的输送的氧元素,从而提升单晶硅的纯度,且上述结构无需更改热场结构,保证热场的稳定效果,同时,本技术在挡板与埚体的连接位置开设有连通孔,以连通挡板两侧的区域,避免气流在挡板的阻挡作用下在挡板与埚体连接位置产生湍流的风险,进一步保证了埚体内的气流稳定。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术实施例提供的石英坩埚结构示意图;
[0020]图2为图1的剖面视图;
[0021]图3为图1的俯视视图;
[0022]其中,10为埚体,20为挡板,210为连通孔。
具体实施方式
[0023]本技术的核心在于公开一种石英坩埚,以降低热场内氧元素对单晶硅生产纯度的影响。
[0024]本技术的另一核心在于提供一种包含上述石英坩埚的单晶炉热场。
[0025]以下,参照附图对实施例进行说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的技术的解决方案所必需的。
[0026]如图1、图2及图3所示,本技术实施例提供的石英坩埚,包括埚体10和挡板20,
其中,埚体10为石英埚,用于盛放熔融状态的硅溶液,挡板20固定设置于埚体10的内壁并朝向埚体10的中心轴线方向延伸,且若干个挡板20沿着埚体10的周向方向均匀设置,以将埚体10内壁分隔为若干个尺寸相同的区域,在埚体10内的气流由于单晶炉内加热器影响而沿着埚体10的周向运动时,由于挡板20的存在,气流在埚体10圆周方向运动时会被分隔为多段路径较短的单段运动,气流流动路径减小能够降低气流运动紊乱的风险,从而降低氧元素向生长过程中硅棒的扩散风险,同时考虑到由于挡板20的阻挡作用,气流在沿埚体10内壁流动的过程中会在挡板20与埚体10接触的边缘位置产生湍流,因此本技术实施例还在挡板20上开设连通孔210,连通孔210设置于挡板20与埚体10连接的位置以连通挡板20两侧的区域,连接孔在挡板20与埚体10连接的位置存在湍流风险时能够及时供气流穿过,从而避免湍流的产生,保持埚体10内部的气流稳定,避免氧元素向硅棒位置扩散。
[0027]此外,挡板20在埚体10的轴向方向上靠近埚体10的开口端边缘,以在埚体10的轴向方向上同样将埚体10分隔为多个面积相同的区域,从而使得埚体10内的气流沿着埚体10的轴向方向流动时,同样会在若干个面积较小的区域内流动,从而降低过流面积大而存在的紊流风险。
[0028]本技术实施例提供的石英坩埚,通过本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英坩埚,其特征在于,包括:埚体(10),用于盛放硅溶液;挡板(20),固定设置于所述埚体(10)的内壁并朝向所述埚体(10)的中心轴线延伸,若干个所述挡板(20)沿所述埚体(10)的周向均匀设置,所述挡板(20)在与所述埚体(10)内壁连接的位置开设有用于连通所述挡板(20)两侧区域的连通孔(210),所述挡板(20)在所述埚体(10)的轴向上靠近所述埚体(10)的开口边缘。2.如权利要求1所述的石英坩埚,其特征在于,所述挡板(20)在所述埚体(10)的周向上均匀设置2

4个。3.如权利要求1所述的石英坩埚,其特征在于,任一所述挡板(20)设置有两个所述连通孔(210),两个所述连通孔(210...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨政周涛王新强鲍迪
申请(专利权)人:双良硅材料包头有限公司
类型:新型
国别省市:

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