CN208121238U - 一种升降式单晶硅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种升降式单晶硅炉,包括下炉体和上炉盖,所述上炉盖上设置有提拉组件,下炉体上设置有导流筒;所述的下炉体内有内腔,所述内腔内设置有坩埚,所述的坩埚为中部内凹结构,其内凹处设置有石墨加热器,所述石墨加热器底部设有支撑杆,所述支撑杆通过安装座固定于下炉体上,所述支撑杆外套设有十字套管,所述十字套管上设置有齿轮部件,坩埚通过连接杆连接于十字套管;所述安装座上设置有电机,所述电机与齿轮部件通过驱动齿条连接;安装座的底部设置有气缸。提供一种升降式单晶硅炉,解决现有单炉炼制导致能源浪费和工作效率低的问题,该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于单晶硅制备领域,具体为一种升降式单晶硅炉。
背景技术
单晶硅,即硅的单晶体,是一种比较活泼的非金属元素,具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等,用高纯度的多晶硅在长晶炉(单晶炉)内拉制而成,纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
单晶硅炉主要用于生产硅半导体材料和太阳能级硅材料,目前国内主要用于生产太阳能电池的主要材料-单晶硅棒,单晶硅炉主要包括用于生产合成硅材料的机械炉室、电器控制柜和主要的石墨热场***。设备主要运行原理是通过石墨热场在机械炉室内把硅料熔化成液态,在电器控制柜的自动控制下在主炉室内合成制备凝结成单晶硅棒。
现有的升降式单晶硅炉,均为一台硅炉提炼一个硅晶,每次提炼需要3-5天时间,单个炉炼在加料、加热以及开炉方面造成了能源的浪费和重复性工序流程,还极大的影响工作效率,因此亟需一种改进后的单晶硅炉以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上问题,提供一种升降式单晶硅炉,解决现有单炉炼制导致能源浪费和工作效率低的问题,该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。
为实现以上目的,本实用新型采用的技术方案是:一种升降式单晶硅炉,包括下炉体和上炉盖,所述上炉盖上设置有提拉组件,下炉体上设置有导流筒;所述的下炉体内有内腔,所述内腔内设置有坩埚,所述的坩埚为中部内凹结构,其内凹处设置有石墨加热器,所述石墨加热器底部设有支撑杆,所述支撑杆通过安装座固定于下炉体上,所述支撑杆外套设有十字套管,所述十字套管上设置有齿轮部件,坩埚通过连接杆连接于十字套管;所述安装座上设置有电机,所述电机与齿轮部件通过驱动齿条连接;安装座的底部设置有气缸。
进一步的,所述的石墨加热器为U型结构,内部设有螺旋盘状的石墨管。
进一步的,所述的导流筒与坩埚结构相同,位于坩埚上端。
进一步的,所述下炉体与内腔之间设置有保温层。
本实用新型的有益效果:本实用新型提供一种升降式单晶硅炉,解决现有单炉炼制导致能源浪费和工作效率低的问题,该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。
1.坩埚采用其截面为迂回型结构,通过利用在中部内凹处进行旋转式加热,实现在大型坩埚内均匀受热,保证位于坩埚内的硅料熔点温度值处于一致状态;
2.本实用新型保温效果好,可实现一炉炼制多根单晶硅棒,减少开炉次数,无需重复性进行多次加热,同时便于连续操作。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图。
图2为图1的局部放大结构示意图。
图中所述文字标注表示为:1、下炉体;2、上炉盖;3、提拉组件;4、导流筒;5、内腔;6、坩埚;7、石墨加热器;8、支撑杆;9、安装座;10、十字套管;11、齿轮部件;12、连接杆;13、电机;14、驱动齿条;15、气缸;16、保温层;71、石墨管。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
如图1-2所示,本实用新型的具体结构为:一种升降式单晶硅炉,包括下炉体1和上炉盖2,所述上炉盖2上设置有提拉组件3,下炉体1上设置有导流筒4;所述的下炉体1内有内腔5,所述内腔5内设置有坩埚6,所述的坩埚6为中部内凹结构,其内凹处设置有石墨加热器7,所述石墨加热器7底部设有支撑杆8,所述支撑杆8通过安装座9固定于下炉体1上,所述支撑杆8外套设有十字套管10,所述十字套管10上设置有齿轮部件11,坩埚6通过连接杆12连接于十字套管10;所述安装座9上设置有电机13,所述电机13与齿轮部件11通过驱动齿条14连接;安装座9的底部设置有气缸15。
优选的,所述的石墨加热器7为U型结构,内部设有螺旋盘状的石墨管71。
优选的,所述的导流筒4与坩埚6结构相同,位于坩埚6上端。
优选的,所述下炉体1与内腔5之间设置有保温层16。
本实用新型使用原理:通过气缸15和电机13带动十字套管10旋转,完成对坩埚6进行举托和旋转,使坩埚6在石墨加热器7中进行旋转式加热,加快硅料的熔融速度,同时实现一炉多制,减少开炉所造成的热量浪费以及在拉晶后进行多次冷却。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种升降式单晶硅炉,包括下炉体(1)和上炉盖(2),所述上炉盖(2)上设置有提拉组件(3),下炉体(1)上设置有导流筒(4);其特征在于,所述的下炉体(1)内有内腔(5),所述内腔(5)内设置有坩埚(6),所述的坩埚(6)为中部内凹结构,其内凹处设置有石墨加热器(7),所述石墨加热器(7)底部设有支撑杆(8),所述支撑杆(8)通过安装座(9)固定于下炉体(1)上,所述支撑杆(8)外套设有十字套管(10),所述十字套管(10)上设置有齿轮部件(11),坩埚(6)通过连接杆(12)连接于十字套管(10);所述安装座(9)上设置有电机(13),所述电机(13)与齿轮部件(11)通过驱动齿条(14)连接;安装座(9)的底部设置有气缸(15)。
2.根据权利要求1所述一种升降式单晶硅炉,其特征在于,所述的石墨加热器(7)为U型结构,内部设有螺旋盘状的石墨管(71)。
3.根据权利要求1所述一种升降式单晶硅炉,其特征在于,所述的导流筒(4)与坩埚(6)结构相同,位于坩埚(6)上端。
4.根据权利要求1所述一种升降式单晶硅炉,其特征在于,所述下炉体(1)与内腔(5)之间设置有保温层(16)。
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