专利名称：定向的晶体凝固炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定向的晶体凝固炉，并且尤其涉及这样一种提供适用于制造光伏太阳能板的硅锭的炉。
背景技术：
定向的晶体凝固炉的操作如下。硅晶片被引入石英坩埚。然后使布置在坩埚的侧壁周围或坩埚之上和/或坩埚的底部之下的加热元件加热坩埚以熔化硅晶片。一旦硅晶片已经熔化，则冷却坩埚以结晶熔融硅。例如，通过布置在坩埚的底部之下的热交换器从底部冷却坩埚。于是熔融硅的结晶从坩埚的底部开始。该凝固被称为是定向的。该热交换器例如为板件，其布置在用于加热坩埚的底部的元件之下并且通过流体的循环来冷却。在熔化和结晶之后，获得硅锭，硅锭具有与最初引入坩埚的硅晶片不同的晶体结构。通常，坩埚具有边长约Im且高约50cm的方形基底，而且获得边长约Im且高约30cm的硅锭，并意图将该硅锭锯成标准的砖块形状。为了限制炉的电力消耗，在硅晶片的加热和熔化期间，应当在交换器和坩埚底部的加热元件之间提供隔热件。作为一示例，移动遮板可以用作为隔热件。在加热和熔化阶段期间，该遮板被置于加热元件和热交换器之间。为了良好的热隔离，该遮板是足够大的，以延伸到坩埚的整个底面的下方。该遮板随后被移除以开始结晶。于是，应该提供一种用于完全移走遮板以便充分暴露热交换器的系统。与没有隔热件的炉相比，配备有例如上文所述的隔热件的炉的第一个缺点是其较大的体积。另一个缺点应归咎于以下的事实，当移走遮板时，坩埚的底部暴露于热交换器开始于坩埚底部的边缘。于是熔融硅倾向于从坩埚的一个边缘开始结晶。为了获得熔融硅的均匀的结晶，因此必须尽快移走遮板。然而，对于一些应用，逐渐增大坩埚的底部的暴露于热交换器的表面积是优选的。在配备有如上文所述的类型的隔热件的炉中，这将会损害熔融硅的结晶质量。因此，需要一种配备有隔热件的定向的晶体凝固炉，以至少部分地克服配备有上述类型的隔热件的炉的一些缺点。
发明内容
因此，本发明的实施方式的目的是提供一种配备有减小的体积的隔热件的定向的晶体凝固炉。本发明的实施方式的另一目的是提供一种配备有隔热件的定向的晶体凝固炉，该隔热件能够在结晶阶段期间从坩埚的中心开始增大坩埚的底部的暴露于热交换器的表面积。本发明的实施方式的另一目的是提供一种配备有隔热件的定向的晶体凝固炉，该隔热件能够在结晶阶段期间从坩埚的中心开始增大坩埚的底部的暴露于热交换器的表面积。本发明的实施方式提供了一种包括坩埚的定向的晶体凝固炉，所述坩埚适用于容纳晶体且包括对称轴线，该炉沿着对称轴线依次包括坩埚；加热元件；隔热件；热交换器；该隔热件沿着对称轴线依次包括两个第一遮板和两个第二遮板，第一遮板能够通过平移运动而远离或返回朝向彼此和对称轴线移动，以及第二遮板能够通过平移运动而远离或返回朝向彼此和对称轴线移动，第一遮板和第二遮板的平移方向为垂直的。根据本发明的实施方式，该隔热件包括支承件，第一遮板和第二遮板均附接到支承件，该支承件能够在布置于遮板和热交换器之间的板件上滑动。根据本发明的实施方式，当第一遮板彼此最接近且第二遮板彼此最接近时，各第二遮板至少部分地置于各第一遮板和关联的支承件之间。根据本发明的实施方式，第一遮板和第二遮板都具有长方形形状，并且各支承件都包括指向对称轴线的尖头部分。 根据本发明的实施方式，第一遮板能够彼此接触且第二遮板能够彼此接触，以及与第一遮板相关联的支承件之一的尖头部分的一侧能够接触与第二遮板相关联的支承件之一的尖头部分的一侧。根据本发明的实施方式，各第一遮板通过间隔元件而与关联的支承件间隔一距离，该距离等于第二遮板之一的厚度。根据本发明的实施方式，对于各第一遮板，间隔元件包括垫片和杆，该垫片连接第一遮板的距离对称轴线最远的边缘和关联的支承件，该杆连接第一遮板的最靠近对称轴线的边缘和关联的支承件的尖头部分，而且各第二遮板都包括开口，该开口能够在遮板彼此最接近时接纳杆。根据本发明的实施方式，隔热件包括驱动系统，该驱动系统能够使第一遮板和第二遮板一起远离和返回移动，该热交换器布置在第一遮板和第二遮板与该驱动系统的至少一部分之间。根据本发明的实施方式，该驱动系统包括驱动部，该驱动部借助连接杆连接各第一遮板和第二遮板，该连接杆相对于驱动部以及相对于关联的第一遮板或第二遮板为铰接连接，该驱动系统还包括能够使驱动部围绕对称轴线旋转的马达。根据本发明的实施方式，该炉还包括用于各第一遮板和第二遮板的细长的连接部件，该连接部件紧固到关联的第一遮板或第二遮板的距离对称轴线最远的边缘，该细长的连接部件定向为沿着平行于对称轴线的方向，并且该连接杆相对于连接部件以及相对于驱动部为铰接连接且定向为沿着垂直于对称轴线的方向。本发明的实施方式还提供一种用于使用上述炉制备晶体材料的锭的方法，该方法包括以下步骤a)将所述材料的晶片引入坩埚；b)利用加热元件熔化所述材料的晶片，使第一遮板彼此最接近并且使第二遮板彼此最接近；c)通过使第一遮板彼此远离移动并且使第二遮板彼此远离移动而利用热交换器冷却熔融的材料，以使熔融的材料凝固且形成锭。根据本发明的实施方式，在步骤a)中，除了所述材料的晶片之外，将单晶种引入坩埚，且单晶种的至少一部分在步骤b)中没有熔化；以及在步骤c)中，熔融材料的凝固开始于单晶种在步骤b)中未熔化的部分。
在以下结合附图的具体实施方式
的非限制描述中将详细讨论本发明的前述和其它特征和优势。
图1为示意性地示出包括隔热件的定向的晶体凝固炉的截面图；图2和图3为在隔热件分别处于打开和关闭位置时的图1中所示的炉的下部分的透视截面图；图4为类似于图3的视图，其中，未示出图3的一些元件；图5和图6为在隔热件分别处于打开和关闭位置时的图1中所示的炉的下部分的顶视图；以及图7和图8为分别类似于图5和图6的视图，其中，未示出图5和图6的一些元件。
具体实施例方式为了清楚起见，在不同的附图中，用同样的附图标记标示同样的元件。此外，仅仅描述了理解本发明所必需的那些元件。 图1为示意性地示出定向的晶体凝固炉的截面图。炉包括壳体1，例如，具有轴线A I (例如，竖直的轴线)的双层壁的圆柱形壳体。在以下的描述中，参照轴线Al使用形容词“上”和“下”。截平面对应于含有轴线Al的对称平面。壳体I的外径例如为2米。壳体I通常由未示出的流体循环系统来冷却。壳体I包括上壳体2和下壳体3,上壳体2和下壳体3分别限定炉的上部分4和炉的下部分5。在操作中，炉的上 部分4包括坩埚7，例如，坩埚7由石英制成。坩埚例如具有方形基底，例如，该方形基底的边长为88cm且高度为42cm。板件9被紧固到坩埚7的侧壁和底部。板件9尤其用于增大坩埚7的刚度。支撑坩埚7的底部的板件9自身由支承件11所支撑。板件13覆盖坩埚7的顶部。板件9、板件13和支承件11由导热材料制成，例如，由石墨制成。加热元件15布置在围绕坩埚7的侧壁的板件9的周围，且加热元件17布置在覆盖坩埚7的板件13的上方。隔热元件19围绕着由坩埚7、板件9、板件13、加热元件15、力口热元件17和支承件11所形成的组件。加热元件21布置在支承件11的下方且位于炉的下部分5中。加热元件15、加热元件17和加热元件21例如由电阻器制成，这些电阻器例如包括多个加热条。隔热元件23被置于炉的下部分5中，并且与隔热元件19 一起限定围绕坩埚7且包括在加热元件21之下的开口 25的内壳。热交换器27布置在加热元件21的下方。热交换器27例如为由流体的循环来冷却的板件。热交换器27也可对应于下壳体3的一部分。炉包括布置在加热元件21和热交换器27之间的隔热件29，并且隔热件29包括两个上遮板32a和上遮板32b,以及两个下遮板34c和下遮板34d(在图1中仅示出遮板34c)。上遮板32a和上遮板32b布置在加热元件21的下方。下遮板34c和下遮板34d布置在遮板32a和遮板32b的下方。遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d由隔热材料(例如，石墨毡)制成。遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d布置成垂直于轴线Al。上遮板32a、上遮板32b可以通过沿着垂直于轴线A I的方向、并且被包含在截平面中的平移运动(双箭头31)而远离或返回朝向彼此移动。下遮板34c、下遮板34d可以通过沿着垂直于轴线Al的方向、并且垂直于截平面的平移运动(双箭头33)而远离或返回朝向彼此移动。由导热材料(例如石墨)制成的板件37覆盖交换器27。炉还包括适用于将惰性气体(例如氩气)注入炉的壳体I中的管道39。 这样的定向的晶体凝固炉的操作如下。将炉的下部分5与炉的上部分4分离。将含有硅晶片的坩埚7安装在炉中。然后通过使炉的下部分5返回而与炉的上部分4合为一体而使炉的壳体I重新关闭。为了熔化坩埚7中所含有的硅晶片，利用加热元件15、加热元件17和加热元件21将大于硅熔化温度(大约1420°C)的温度(例如，1500°C级别的温度)应用在坩埚7中。硅的加热和熔化阶段例如可持续大约12小时。在硅的加热和熔化阶段期间，遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d被置于加热元件21和热交换器27之间以封闭开口 25。因此降低在坩埚7的加热期间的热损失。于是，在以下的描述中，遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d被认为处于关闭位置。一旦硅晶片已经熔化，则关闭加热元件21。将遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d移到一侧以露出开口 25。在以下描述中，遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d于是被认为处于打开位置。通过热交换器27冷却坩埚7的底部。硅的结晶阶段可持续大约24小时，并且硅的结晶速度例如为每小时数毫米。在整个结晶阶段期间，将坩埚7的顶部处的温度保持在大约1420°C。在以下结合图2至图8的描述中，将更具体地描述例如参照图1所描述的隔热件的实施方式。图2和图3为炉的下部分5的透视截面图，并且分别对应于遮板的打开和关闭位置。图4为类似于图3的视图，其中未示出图3的某些部件。沿着炉的含有轴线Al的对称平面绘制出图2至图4的截面图。在图3和图4中示出交换器27，但在图2中没有示出交换器27。在图2和图3中示出上遮板32a、上遮板32b和下遮板34c。在这些附图中没有示出下遮板34d。遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d都是相同的并且例如具有所观看到的长方形形状。遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d分别与支承件41a、支承件41b、支承件41c、支承件41d相联。支承件41a至支承件41d例如由石墨制成。支承件41a至支承件41d可以由与遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d的材料不同的材料制成，例如，由比遮板的材料更坚硬的材料制成。此外，形成支承件41a至支承件41d的材料可以被选择成具有良好的耐热性。图4更具体地示出支承件41a至支承件41c，而没有示出遮板。支承件41a至支承件41d中的每个都对应于垂直于轴线A I而布置的平面板。支承件41a至支承件41d均包括指向炉的轴线Al的尖头部分42a至42d，且在顶视图中，尖头部分具有等腰三角形的总体形状。全部的四个支承件41a至支承件41d具有同样的高度。当遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d处于关闭位置时，尖头部分42a和尖头部分42b均与尖头部分42c和尖头部分42d相邻。尖头部分42a至尖头部分42d的端部则基本上位于轴线A 1上。上遮板32a和上遮板32b均通过间隔元件与关联的支承件41a和支承件41b分离。间隔元件包括垫片35a、垫片35b，这些垫片位于遮板32a、遮板32b和关联的支承件41a、支承件41b之间，且在遮板32a、遮板32b的离轴线A I最远的边缘的位置。垫片35a、垫片35b通过未示出的方式附接到上遮板32a、上遮板32b且附接到关联的支承件41a、支承件41b。垫片35a和垫片35b均具有与遮板34c和遮板34d的厚度基本上相同的厚度。间隔元件还包括用于遮板32a和遮板32b的杆45a和杆45b，杆45a和杆45b具有与轴线A I平行的轴线，且一端附接到遮板32a、遮板32b的靠近轴线A I的边缘，而另一端附接到关联的支承件41a、支承件41b的尖头部分42a、尖头部分42b。遮板34c、遮板34d均包括两个开口，开口47c、开口 47d和开口 48c、开口 48d，这些开口具有半圆柱的形状，并且具有平行于轴线Al的轴线。支承件41a至支承件41d均具有关联的轨道51a至轨道51d，轨道51a至轨道51d布置在对应的支承件41a至支承件41d的下方，并且附接到覆盖热交换器27的板件37。与各个遮板相关联的支承件41a至支承件41d能够在相关的轨道51a至轨道51d上滑动。形成支承件41a至支承件41d的材料可以被选择成易于支承件41a至支承件41d在关联的轨道51a至轨道51d上滑动。 隔热件还包括驱动件，该驱动件被定位成大部分位于热交换器27之下。驱动件包括驱动部53。驱动部53包括位于炉的轴线A I上的对称中心。驱动部53包括四个臂，臂55a至臂55d，臂55a至臂55d的端部分别借助连接杆57a至连接杆57d与连接部件59a至连接部件59d而被连接到支承件41a至支承件41d。对于遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d,背衬件50a至背衬件50d附接在关联的支承件41a至支承件41d的下方,且位于支承件的离炉的轴线A I最远的端部的位置。遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d以及关联的支承件41a至支承件41d通过未示出的元件被紧固到背衬件50a至背衬件50d。连接部件59a至连接部件59d均附接到背衬件50a至背衬件50d，且基本上位于背衬件50a至背衬件50d的中部。连接部件59a至连接部件59d都具有沿着与轴线A I平行的方向而定向的圆柱形状。连接杆57a至连接杆57d均通过铰接元件58a至铰接元件58d连接到关联的连接部件59a至连接部件59d，并且通过铰接元件56a至铰接元件56d连接到驱动部53的关联的臂55a至臂55d的端部。连接杆57a至连接杆57d均被定向为沿着垂直于轴线A I的方向。铰接元件56a至铰接元件56d及铰接元件58a至铰接元件58d均可以为围绕平行于轴线A I的轴线的铰销连接。直线式引导件61a至引导件61d布置在由驱动部53、连接杆57a至连接杆57d和连接部件59a至连接部件59d形成的组件的下方。引导件61a、引导件61b沿着位于炉的一个对称平面中的水平轴线定向。引导件61c、引导件61d沿着位于炉的另一个对称平面中的水平轴线定向。滚珠轴承系统62a至滚珠轴承系统62d被设置在引导件61a至引导件61d上。连接部件59a至连接部件59d的未被紧固到关联的背衬件50a至背衬件50d的端部被紧固到托架63a至托架63d，托架63a至托架63d能够在对应的滚珠轴承系统62a至滚珠轴承系统62d上滑动。引导件61a至引导件61d通过垫板66而被支撑在其最靠近轴线Al的端部的位置。驱动部53在其中心部分的位置处被进一步附接到轴65，轴65被装配成通过未示出的轴承在炉的下壳体3上围绕轴线A I自由旋转。马达67使轴65围绕轴线A I旋转。马达67的轴能够围绕与轴线A I平行的轴线A 2旋转。齿轮69、齿轮71与链条68能够将马达67的旋转运动传输到轴65。马达67能够使轴65连续地或间断地旋转。轴65的角位置可以由马达67的控制信号决定。在不同的附图中进一步示出适用于接收坩埚7的支承件75。图5和图6为炉的下部分5的顶视图，更具体地示出分别处于打开和关闭位置的隔热件的四个遮板，遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d。图7和图8为对应于图5和图6的炉的下部分5的顶视图，然而其中未示出遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d。结合图1至图8所描述的类型的隔热件的操作如下。在加热和熔化容纳在坩埚7中硅的阶段中，隔热件的遮板处于关闭位置，这对应于图3、图4、图6和图8。下遮板34c、下遮板34d均被放置成大部分在上遮板32a、上遮板32b和关联的支承件41a、支承件41b之间。一方面是上遮板32a和上遮板32b，另一方面是下遮板34c和下遮板34d，沿着边缘彼此接触。与上遮板32a相关联的杆45a被分别插入下遮板34c和下遮板34d的开口 47c和开口 47d。与上遮板32b相关联的杆45b被分别插入下遮板34c和下遮板34d的开口 48c和开口 48d。因此，坩埚7的底部与热交换器27隔离。为了提供良好的 热隔离，提供足够大小的遮板，使得当遮板处于关闭位置时能够延伸到坩埚底部的整个表面的下方。作为示例，对于具有边长为90cm的方形基底的坩埚，遮板的长度可以大约为I米，且其宽度可以大约为50cm。一旦加热和熔化阶段结束，则一方面是将上遮板32a和上遮板32b，另一方面是将下遮板34c和下遮板34d逐步且同时地远离彼此移动。一旦将这些遮板移动到相距最大距离，则隔热件的遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d处于打开位置,这对应于图2、图5和图7。为了从遮板的关闭位置变化到打开位置，马达67使驱动部53围绕轴线A I旋转四分之一圈。驱动部53的旋转导致连接杆57a至连接杆57d的移位，这本身会导致托架63a至托架63d的移位。然后，托架63a至托架63d均在关联的引导件61a至引导件61d上远离轴线A I滑动。托架63a至托架63d均在平移中借助连接部件59a至连接部件59d与背衬件50a至背衬件50d驱动遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d与关联的支承件41a至支承件41d。支承件41a至支承件41d均在关联的轨道51a至轨道51d上远离轴线A I滑动。因此,一方面是上遮板32a和上遮板32b,另一方面是下遮板34c和下遮板34d,远离彼此且远离轴线A I移动。驱动部53的旋转运动因此被转化成遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d的同步平移运动,上遮板32a、上遮板32b与下遮板34c、下遮板34d的平移方向为垂直的。因此，坩埚7的底部的暴露于热交换器27的表面积从坩埚7的中心开始增大，直到坩埚7的整个底部都暴露于热交换器27。为了从遮板的打开位置变化到关闭位置，马达67使驱动部53围绕轴线Al，在与之前从遮板的关闭位置到打开位置的转变中所使用的旋转方向相反的方向上旋转四分之一圈。驱动部53的旋转导致连接杆57a至连接杆57d的移位，这本身会导致托架63a至托架63d的移位。然后,托架63a至托架63d均在关联的引导件61a至引导件61d上朝向轴线A I滑动。托架63a至托架63d均在平移中借助连接部件59a至连接部件59d和背衬件50a至背衬件50d驱动遮板32a、遮板32b、遮板34c和遮板34d以及关联的支承件41a至支承件41d。支承件41a至支承件41d均在关联的轨道51a至轨道51d上朝向轴线Al滑动。因此，一方面是上遮板32a和上遮板32b,另一方面是下遮板34c和下遮板34d,朝向彼此且朝向轴线A I移动，直到它们彼此接触。例如上文所描述的包括隔热件的定向凝固炉具有多个优势。一个优势为这种炉的减小的体积。面积略大于坩埚的底面积的一半的四个遮板可以同时被移离以完全暴露出热交换器，同时导致体积比单个的横向移到一侧的遮板所需的体积更小。此外，隔热件驱动系统本身具有减小的体积。事实上，该驱动系统被定位成大部分位于热交换器下方。该驱动系统还能够利用单个马达集中驱动具有隔热件的四个遮板。另一个优势是，在从关闭位置变化到打开位置期间，由于四个遮板的平移运动的同步，因此控制马达特别简单，反之，则通过机械部件的组件来进行马达控制。这种炉的另一个优势在于可以控制结晶。在结晶阶段期间，使隔热件的四个遮板同时远离彼此且远离炉的轴线移动。因此，熔融硅的结晶从坩埚的中心处开始。这能够改善针对光伏应用的结晶。此外，可以选择使驱动部53驱动的马达67的旋转速度，使得一方面是上遮板32a、遮板32b,另一方面是下遮板34c、下遮板34d,非常慢地远离彼此滑动。这能够逐步地增大坩埚的底部的暴露于热交换器的表面积。因此获得硅锭的晶体结构的较好的控制。，逐步增大从坩埚的中心开始的坩埚的底部暴露于热交换器的表面积能够改善前面结晶的形状的控制。这种炉尤其适合于制备含有大量单晶的多晶硅锭，即适合于制备类单晶的锭。在这种情况下，将单晶种和硅晶片同时引入坩埚的底部，硅晶片通常为多晶。在单晶种与硅晶片完全熔化之前打开遮板。因此，硅结晶从单晶种开始。逐步增大从坩埚的中心开始的坩埚的底部的暴露于热交换器的表面积能够控制类单晶的硅锭的晶体生长。已经描述了本发明的具体实施方式
。本领域的技术人员可以做出各种改动、修改和改进。特别地，尽管在硅晶体的具体示例中描述了定向的晶体凝固炉的操作，但是例如结合图1至图8所描述的定向的晶体凝固炉可以用于形成其它类型的晶体。此外，可以使用除电阻器以外的加热元件，例如，感应式加热元件。此外，尽管上文描述了包括两个上遮板和两个下遮板的隔热件，但是隔热件可以包括多个堆叠的遮板。此外，每个遮板可以由处于两个不同的高度的两个遮板形成，其中的一个遮板具有比另一个遮板大的行程。这些改动、修改和改进意图作为本发明的一部分，并且意在本发明的精神和范围内。因此，上文的描述仅作为示例，而并不意图作为限制。仅按照以下权利要求及其等同技术中所限定的来限制本发明。
权利要求
1.一种定向的晶体凝固炉，包括具有对称轴线(A I)的坩埚(7)，所述炉沿着所述对称轴线依次包括 所述坩埚； 加热元件(21)； 两个第一遮板(32a、32b)，所述两个第一遮板位于第一平面内且能够通过平移运动而远离或返回朝向彼此和所述对称轴线移动； 两个第二遮板(34c、34d)，所述两个第二遮板位于第二平面内且能够通过平移运动而远离或返回朝向彼此和所述对称轴线移动，所述第一遮板的平移方向和所述第二遮板的平移方向为垂直的，所述第一遮板和所述第二遮板共同形成隔热件(29);以及 热交換器(27)。
2.根据权利要求1所述的炉，其中，所述隔热件(29)包括支承件(41a至41d)，所述第一遮板和所述第二遮板(32a、32b、34c、34d)均附接到支承件，所述支承件能够在布置于所述遮板和所述热交換器(27)之间的板件(37)上滑动。
3.根据权利要求2所述的炉，其中，当所述第一遮板(32a、32b)彼此最接近且所述第ニ遮板(34c、34d)彼此最接近吋，各第二遮板(34c、34d)至少部分地位于各第一遮板(32a、32b)和关联的所述支承件(41a、41b)之间。
4.根据权利要求2所述的炉，其中，所述第一遮板(32a、32b)和所述第二遮板(34c、34d)都具有长方形形状，并且每个支承件(41a至41d)都包括指向所述对称轴线(A I)的尖头部分(42a至42d)。
5.根据权利要求4所述的炉，其中，所述第一遮板(32a、32b)能够彼此接触且所述第ニ遮板(34c、34d)能够彼此接触，以及其中，与所述第一遮板相关联的所述支承件(41a、41b)之一的所述尖头部分(42a、42b)的一侧能够接触与所述第二遮板相关联的所述支承件(41c、41d)之一的所述尖头部分(42c、42d)的ー侧。
6.根据权利要求2所述的炉，其中，各第一遮板(32a、32b)通过间隔元件(35a、35b、45a、45b)而与关联的所述支承件(41a、41b)间隔ー距离，所述距离等于所述第二遮板(34c、34d)之一的厚度。
7.根据权利要求6所述的炉，其中，对于各所述第一遮板(32a、32b)，所述间隔元件包括垫片(35a、35b)和杆(45a、45b)，所述垫片连接所述第一遮板的距离所述对称轴线(A I)最远的边缘和所述关联的支承件(41a、41b)，所述杆连接所述第一遮板的最靠近所述对称轴线的边缘和所述关联的支承件的所述尖头部分(42a、42b)，且其中，各所述第二遮板(34c，34d)都包括开ロ( 47c、47d、48c、48d)，所述开ロ能够在所述遮板彼此最靠近时接纳所述杆。
8.根据权利要求1所述的炉，其中，所述隔热件(29)包括驱动系统，所述驱动系统能够使所述第一遮板(32a、32b)和所述第二遮板(34c、34d)—起远离和返回移动，所述热交換器(27)布置在所述第一遮板和所述第二遮板与所述驱动系统的至少一部分之间。
9.根据权利要求8所述的炉，其中，所述驱动系统包括驱动部(53)，所述驱动部借助连接杆(57a至57d)连接至各第一遮板(32a、32b)和第二遮板(34c、34d)，所述连接杆相对于所述驱动部以及相对于关联的第一遮板或第二遮板为铰接连接，所述驱动系统还包括马达(67)，所述马达能够使所述驱动部(53)围绕所述对称轴线(A I)旋转。
10.根据权利要求9所述的炉，还包括用于各所述第一遮板(32a、32b)和所述第二遮板(34c、34d)的细长的连接部件(59a至59d)，所述细长的连接部件紧固到关联的第一遮板或第二遮板的距离所述对称轴线(△ I)最远的边缘，所述细长的连接部件定向为沿着平行于所述对称轴线的方向，并且所述连接杆(57a至57d)相对于所述连接部件以及相对于所述驱动部(53)为铰接连接且定向为沿着垂直于所述对称轴线的方向。
11.一种用于使用根据权利要求1所述的炉制备晶体材料的锭的方法，所述方法包括以下步骤 a)将所述材料的晶片引入坩埚(7)； b)利用加热元件(21)熔化所述材料的所述晶片，使第一遮板(32a、32b)彼此最接近且使第二遮板(34c、34d)彼此最接近； c)通过使所述第一遮板(32a、32b)和所述第二遮板(34c、34d)远离彼此移动而利用热交換器(27)冷却熔融的所述材料，以使所述熔融的材料凝固且形成錠。
12.根据权利要求11所述的方法，其中 在步骤a)中，除了所述材料的所述晶片之外，将单晶种引入所述坩埚(7)，且所述单晶种的至少一部分在步骤b)中不熔化；以及 在步骤c)中，所述熔融材料的凝固开始于所述单晶种在步骤b)中未熔化的部分。
全文摘要
一种定向的晶体凝固炉，包括具有对称轴线的坩埚，所述炉沿着所述对称轴线依次包括所述坩埚；加热元件；隔热件；热交换器；所述隔热件沿着所述对称轴线依次包括两个第一遮板和两个第二遮板，所述第一遮板能够通过平移运动而远离或返回朝向彼此和所述对称轴线移动，以及所述第二遮板能够通过平移运动而远离或返回朝向彼此和所述对称轴线移动，所述第一遮板和所述第二遮板的平移方向为垂直的。
文档编号C30B29/06GK103031594SQ201210362459
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月25日 优先权日2011年9月28日
发明者帕特里克·安德罗, 菲力浦·雷, 吉勒斯·瑞普林, 菲力浦·雷蒙德 申请人:依西埃姆科技公司