一种受热均匀的单晶硅炉的制作方法

本技术涉及单晶硅制备，具体而言，涉及一种受热均匀的单晶硅炉。

背景技术：

1、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。

2、现有专利(公告号：cn208121236u)，一种单晶硅炉，包括下炉体和上炉盖，上炉盖设有提拉组件，下炉体设有导流筒；下炉体内有内腔，内腔内设有坩埚，坩埚中部内凹，内凹处设有石墨加热器，石墨加热器底部设有支撑杆，支撑杆固定于下炉体上，支撑杆套设有十字套管，十字套管上连有齿轮部件，连接杆连接于十字套管；安装座上设置有驱动电机，驱动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；上炉盖的中部设有加料仓，加料仓上设置旋转电机，旋转电机的输出轴上设有破碎辊，加料仓内壁上安装有压辊。提供一种单晶硅炉，解决现有单炉炼制导致能源浪费和熔融效率低的问题，该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。

3、虽然该装置可以使炉内的单晶硅受热均匀，避免能量浪费，可以有效的降低加工成本，但是，上述技术存在以下缺陷：该装置仅使用石墨加热器在坩埚内凹处对坩埚内部的单晶硅进行加热，从而容易使坩埚内部远离石墨加热器一侧的单晶硅受热较慢，进而降低了单晶硅整体的熔化效率，且单晶硅通过破碎辊破碎后，再经由坩埚内凸部分掉落至坩埚内部时，容易使单晶硅在坩埚内部进行堆积分布不均匀，从而影响坩埚内部单晶硅整体的受热均匀性，进而降低单晶硅的熔化效率，因此我们对此做出改进，提出一种受热均匀的单晶硅炉。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：针对目前存在的该装置仅使用石墨加热器在坩埚内凹处对坩埚内部的单晶硅进行加热，从而容易使坩埚内部远离石墨加热器一侧的单晶硅受热较慢，进而降低了单晶硅整体的熔化效率，且单晶硅通过破碎辊破碎后，再经由坩埚内凸部分掉落至坩埚内部时，容易使单晶硅在坩埚内部进行堆积分布不均匀，从而影响坩埚内部单晶硅整体的受热均匀性，进而降低单晶硅的熔化效率。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、受热均匀的单晶硅炉，以改善上述问题。

4、本申请具体是这样的：

5、包括炉体、下料机构和提拉机构，还包括：

6、承载组件，包括固定连接于炉体内壁的固定板、通过套管架滑动连接于固定板顶端的坩埚和通过支撑杆滑动连接于套管架输出端并与坩埚相配合的石墨加热器；

7、转动调节组件，包括连接于炉体内壁底端的气缸、连接于气缸输出端的安装座和连接于安装座顶端的电机，所述转动调节组件与承载组件相配合；

8、搅拌组件，连接于炉体内壁，所述搅拌组件与承载组件相配合；

9、外部加热器，对称连接于炉体内壁中，所述外部加热器与坩埚相配合。

10、作为本申请优选的技术方案，所述坩埚呈迂回型结构，位于内凹的卸料端为拱形结构，所述石墨加热器设置于坩埚内凹处。

11、作为本申请优选的技术方案，所述搅拌组件包括滑槽、内齿环、滑杆、齿轮、搅拌架和弹性件，所述滑槽开设于炉体内壁中，所述滑杆滑动连接于滑槽内壁中，所述弹性件连接于滑槽与滑杆之间，所述内齿环固定连接于坩埚内壁中，所述搅拌架转动连接于滑杆输出端，所述齿轮固定连接于搅拌架外壁并与内齿环相啮合。

12、作为本申请优选的技术方案，所述搅拌组件对称设有两组，且所述滑槽均开设于两组外部加热器连接处，所述搅拌组件与提拉机构呈垂直设置。

13、作为本申请优选的技术方案，所述电机输出端设有与套管架外壁相连接的皮带，所述提拉机构底端连接有与坩埚相配合的导流筒，所述炉体外壁设有控制器。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

15、在本申请的方案中：

16、1.通过设置的转动调节组件和搅拌组件，能够当电机通过套筒架控制坩埚进行转动时，通过内齿环控制齿轮进行反向转动，从而使搅拌架对坩埚内部的单晶硅进行搅拌，避免单晶硅堆积分布不均匀，从而避免单晶硅在坩埚内部进行堆积分布不均匀，从而影响坩埚内部单晶硅整体的受热均匀性，进而提高单晶硅的熔化效率；

17、2.通过设置的外部加热器，能够对坩埚内部远离石墨加热器的一侧进行加热，进而配合石墨加热器对坩埚进行全面加热，从而避免坩埚内部远离石墨加热器一侧的单晶硅受热较慢，进而提高单晶硅整体的熔化效率。

技术特征：

1.一种受热均匀的单晶硅炉，包括炉体(1)、下料机构(13)和提拉机构(14)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种受热均匀的单晶硅炉，其特征在于，所述坩埚(3)呈迂回型结构，位于内凹的卸料端为拱形结构，所述石墨加热器(25)设置于坩埚(3)内凹处。

3.根据权利要求1所述的一种受热均匀的单晶硅炉，其特征在于，所述搅拌组件包括滑槽(17)、内齿环(31)、滑杆(32)、齿轮(33)、搅拌架(34)和弹性件(35)，所述滑槽(17)开设于炉体(1)内壁中，所述滑杆(32)滑动连接于滑槽(17)内壁中，所述弹性件(35)连接于滑槽(17)与滑杆(32)之间，所述内齿环(31)固定连接于坩埚(3)内壁中，所述搅拌架(34)转动连接于滑杆(32)输出端，所述齿轮(33)固定连接于搅拌架(34)外壁并与内齿环(31)相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种受热均匀的单晶硅炉，其特征在于，所述搅拌组件对称设有两组，且所述滑槽(17)均开设于两组外部加热器(15)连接处，所述搅拌组件与提拉机构(14)呈垂直设置。

5.根据权利要求1所述的一种受热均匀的单晶硅炉，其特征在于，所述电机(23)输出端设有与套管架(22)外壁相连接的皮带(24)，所述提拉机构(14)底端连接有与坩埚(3)相配合的导流筒(12)，所述炉体(1)外壁设有控制器(11)。

技术总结
本申请提供了一种受热均匀的单晶硅炉，包括炉体、下料机构和提拉机构，还包括：承载组件，包括连接于炉体内壁的固定板、通过套管架连接于固定板顶端的坩埚和通过支撑杆连接于套管架输出端并与坩埚相配合的石墨加热器；转动调节组件，包括连接于炉体内壁底端的气缸、连接于气缸输出端的安装座和连接于安装座顶端的电机，所述转动调节组件与承载组件相配合；搅拌组件，连接于炉体内壁，搅拌组件与承载组件相配合；外部加热器，对称连接于炉体内壁中，外部加热器与坩埚相配合，本申请通过搅拌组件，可以避免单晶硅在坩埚内部堆积分布不均匀，通过外部加热器，可以对坩埚进行全面加热，进而提高单晶硅整体的熔化效率。

技术研发人员：刘萌萌,刘嵩
受保护的技术使用者：任丘市金兴顺铝业有限公司
技术研发日：20221012
技术公布日：2024/1/12