高成晶率局部涂层石英坩埚的制作方法

本实用新型涉及坩埚领域，具体涉及高成晶率局部涂层石英坩埚。

背景技术：

现有的普通高纯石英坩埚是在坩埚整个内表面均匀涂一层碳酸钡，碳酸钡涂层在600摄氏度以上时和坩埚开始发生反应，随着高温时间越长反应越激烈，生成的硅酸钡层也就越厚。为适应光伏市场降成本的需求，单晶硅生长过程越来越长，甚至“一炉两棒”，即：一个坩埚拉两颗单晶棒，坩埚使用时间由原来40-60小时延长至150-180小时，并且普通坩埚还会出现硅酸钡层脱落现象从而影响单晶生长，并使单晶成晶率大幅降低。针对上述所提出的问题,本方案提出了高成晶率局部涂层石英坩埚。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供高成晶率局部涂层石英坩埚。

根据本实用新型实施例提供的技术方案，高成晶率局部涂层石英坩埚，包括石英坩埚；还包括碳酸钡涂层、格挡盘、格挡板固定圈口和硅酸钡涂层；沿所述石英坩埚的内壁设有凸出于所述石英坩埚内壁的所述格挡板固定圈口，所述格挡盘放置固定在所述格挡板固定圈口上；在所述石英坩埚的内壁表面、所述格挡盘的上方涂覆有所述碳酸钡涂层；在所述石英坩埚的内壁表面、所述格挡盘的下方涂覆有所述硅酸钡涂层。

本实用新型中，所述格挡盘的上表面与所述石英坩埚的顶部入料口之间的距离为6cm，所述碳酸钡涂层的高度为6cm。

本实用新型中，在所述石英坩埚的内部放入多晶硅至与碳酸钡涂层的底部边缘高度相齐平，在多晶硅的上方的中部位置放置碳酸钡，在碳酸钡上继续放置多晶硅，碳酸钡高温生成氧化钡和二氧化碳，二氧化碳排出，氧化钡游离到溶液与坩埚之间后接触石英坩埚，氧化钡和二氧化硅高温生成所述硅酸钡涂层。

本实用新型中，在所述石英坩埚的内壁表面、所述格挡盘的上方喷涂有氢氧化钡溶液，氢氧化钡溶液反应生成所述碳酸钡涂层。

本实用新型中，所述格挡盘的形状与格挡板固定圈口的形状及尺寸大小相匹配。

综上所述，本实用新型的有益效果：本坩埚的反应层厚度均匀且可控，不会出现脱落现象，坩埚使用寿命可延长至180-200小时，且侵蚀沟明显变浅，掺入多晶硅溶液杂质量大大降低，可提高单晶硅成晶率，满足一炉两棒、一炉三棒的要求，特别适合于规模化推广使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为图1中a-a的放大结构示意图；

图3为实施例的结构示意图。

图中标号：1.石英坩埚、2.碳酸钡涂层、3.格挡板、4.格挡板固定圈口、5.硅酸钡涂层、6.多晶硅、7.碳酸钡。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示,高成晶率局部涂层石英坩埚，包括石英坩埚1；还包括碳酸钡涂层2、格挡盘3、格挡板固定圈口4和硅酸钡涂层5；沿所述石英坩埚1的内壁设有凸出于所述石英坩埚1内壁的所述格挡板固定圈口4，所述格挡盘3放置固定在所述格挡板固定圈口4上；在所述石英坩埚1的内壁表面、所述格挡盘3的上方涂覆有所述碳酸钡涂层2；所述格挡盘3的上表面与所述石英坩埚1的顶部入料口之间的距离为6cm，所述碳酸钡涂层2的高度为6cm。在所述石英坩埚1的内壁表面、所述格挡盘3的下方涂覆有所述硅酸钡涂层5。

入图3所示，在所述石英坩埚1的内部放入多晶硅至与碳酸钡涂层2的底部边缘高度相齐平，在多晶硅6的上方的中部位置放置碳酸钡7，在碳酸钡7上继续放置多晶硅6，碳酸钡7高温生成氧化钡和二氧化碳，二氧化碳排出，氧化钡游离到溶液与坩埚之间后接触石英坩埚1的内壁，氧化钡和二氧化硅高温生成所述硅酸钡涂层5。

在所述石英坩埚1的内壁表面、所述格挡盘3的上方喷涂有氢氧化钡溶液，氢氧化钡溶液反应生成所述碳酸钡涂层2。

所述格挡盘3的形状与格挡板固定圈口4的形状及尺寸大小相匹配。

实施例：参考图1和图3，本石英坩埚1中的碳酸钡涂层2采用手动方式，在石英坩埚1加热到设定温度时将格挡盘3快速放置固定在格挡盘固定圈口4上，格挡盘3的上表面与石英坩埚1的顶部入料口之间的距离为6cm，然后按照计算好的量手动喷涂氢氧化钡溶液到石英坩埚1生成碳酸钡涂层2；在制作好的石英坩埚1中装入多晶硅料6，当装多晶硅6至离石英坩埚1的口部约6cm处在多晶硅6的中心加入碳酸钡7，并继续用大块的多晶硅料6压上刚加的碳酸钡7，然后按照预定的重量将剩余的多晶硅6装完后吊装入单晶炉中即可。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本实用新型中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：

1.高成晶率局部涂层石英坩埚，包括石英坩埚(1)；其特征是：还包括碳酸钡涂层(2)、格挡盘(3)、格挡板固定圈口(4)和硅酸钡涂层(5)；沿所述石英坩埚(1)的内壁设有凸出于所述石英坩埚(1)内壁的所述格挡板固定圈口(4)，所述格挡盘(3)放置固定在所述格挡板固定圈口(4)上；在所述石英坩埚(1)的内壁表面、所述格挡盘(3)的上方涂覆有所述碳酸钡涂层(2)；在所述石英坩埚(1)的内壁表面、所述格挡盘(3)的下方涂覆有所述硅酸钡涂层(5)。

2.根据权利要求1所述的高成晶率局部涂层石英坩埚，其特征是：所述格挡盘(3)的上表面与所述石英坩埚(1)的顶部入料口之间的距离为6cm，所述碳酸钡涂层(2)的高度为6cm。

3.根据权利要求1所述的高成晶率局部涂层石英坩埚，其特征是：在所述石英坩埚(1)的内部放入多晶硅至与碳酸钡涂层(2)的底部边缘高度相齐平，在多晶硅的上方的中部位置放置碳酸钡，在碳酸钡上继续放置多晶硅，碳酸钡高温生成氧化钡和二氧化碳，二氧化碳排出，氧化钡游离到溶液与坩埚之间后接触石英坩埚，氧化钡和二氧化硅高温生成所述硅酸钡涂层(5)。

4.根据权利要求1所述的高成晶率局部涂层石英坩埚，其特征是：在所述石英坩埚(1)的内壁表面、所述格挡盘(3)的上方喷涂有氢氧化钡溶液，氢氧化钡溶液反应生成所述碳酸钡涂层(2)。

5.根据权利要求1所述的高成晶率局部涂层石英坩埚，其特征是：所述格挡盘(3)的形状与格挡板固定圈口(4)的形状及尺寸大小相匹配。

技术总结
本实用新型公开了高成晶率局部涂层石英坩埚，包括石英坩埚；还包括碳酸钡涂层、格挡盘、格挡板固定圈口和硅酸钡涂层；沿所述石英坩埚的内壁设有凸出于所述石英坩埚内壁的所述格挡板固定圈口，所述格挡盘放置固定在所述格挡板固定圈口上；在所述石英坩埚的内壁表面、所述格挡盘的上方涂覆有所述碳酸钡涂层；在所述石英坩埚的内壁表面、所述格挡盘的下方涂覆有所述硅酸钡涂层。本坩埚的反应层厚度均匀且可控，不会出现脱落现象，坩埚使用寿命可延长至180‑200小时，且侵蚀沟明显变浅，掺入多晶硅溶液杂质量大大降低，可提高单晶硅成晶率，满足一炉两棒、一炉三棒的要求，特别适合于规模化推广使用。

技术研发人员：贾建亮;贾建恩;孙丽娜
受保护的技术使用者：廊坊赫尔劳斯太阳能光伏有限公司
技术研发日：2020.09.25
技术公布日：2021.08.31