一种单晶炉热场加热器的制作方法

本技术涉及单晶炉设备，具体是一种单晶炉热场加热器。

背景技术：

1、单晶正常生长离不开加热器，加热器已成为当前直拉单晶炉的重要系统之一，而随着直拉单晶炉热场尺寸的增大导致单晶炉所用加热器也随着增大，加热器的主要作用是为单晶炉热场提供热量，使初始的固态原料融化为液态并保证单晶生长所需的温度梯度，维持单晶正常生长，保证单晶成晶率。目前常用的加热器主要有两个，一个是设置在热场侧面上部的主加热部，一个是设置在热场底部的底部加热部，单晶正常生长过程中，主加热部持续为整个热场提供热量，由于石英坩埚在高温下释放氧，因此主加热的发热体形状及发热量分布，决定单晶头部间隙氧含量，在n型单晶硅中，氧含量影响单晶品质各项指标。现有的技术中，多数普通主加热器开槽为垂直形分布，在正常通电使用情况下，主加热器发热体发热量上下分布一致，导致石英坩埚中部在高温下释放氧较多，使单晶头部间隙氧含量增高，对硅单晶质量造成影响，降低晶体成晶率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种单晶炉热场加热器，以解决上述提出现有的技术中，多数普通主加热器开槽为垂直形分布，在正常通电使用情况下，主加热器发热体发热量上下分布一致，导致石英坩埚中部在高温下释放氧较多，使单晶头部间隙氧含量增高，对硅单晶质量造成影响，降低晶体成晶率的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种单晶炉热场加热器，包括加热器主体、第一加热器脚板和第二加热器脚板，所述加热器主体还包括加热器上部和加热器发热体，所述加热器主体呈圆筒形设置，且内部中空，所述加热器上部的开口宽度宽于垂直宽度均匀开设有v形槽，所述加热器主体外壁的下部位于v形槽之间均匀开设有切口槽，通过v形槽的设置，将其角度设置为3°-9°之间，且上部开口距顶部距离等于或小于下部开口距底部距离1/4以内。

4、作为本实用新型进一步的方案：所述加热器发热体设置于加热器主体相互远离的两端侧壁，两个所述加热器发热体的底部均固定连接有连接凸板，两个所述连接凸板相互远离的两端外壁均匀贯穿开设有第一螺纹槽，通过加热器发热体的设置，便于将热能进行传输。

5、作为本实用新型再进一步的方案：所述第一加热器脚板设置于加热器发热体的底部，所述第一加热器脚板顶部与连接凸板相匹配的位置开设有适配凹槽，所述适配凹槽的内径尺寸与连接凸板的外径尺寸设置为相匹配，通过适配凹槽的设置，便于与连接凸板进行卡合连接，从而便于进行连接固定。

6、作为本实用新型再进一步的方案：所述第一加热器脚板侧壁与第一螺纹槽相匹配的位置均匀贯穿开设有第二螺纹槽，且与第一螺纹槽均设置为相匹配，多个所述第二螺纹槽的内部均螺纹连接有连接螺钉，多个所述连接螺钉贯穿过第二螺纹槽的一端均贯穿螺纹连接第一螺纹槽，通过连接螺钉的设置，便于将第一加热器脚板和第二加热器脚板与加热器发热体进行螺纹连接固定，从而便于进行导热传输工作。

7、作为本实用新型再进一步的方案：所述第一加热器脚板远离连接螺钉一端侧壁的底端固定连接有固定凸块，所述固定凸块顶部的中间贯穿开设有电极连接槽，通过固定凸块与电极连接槽的设置，便于与单晶炉进行连接限位，从而通过与电极连接进行加热工作。

8、作为本实用新型再进一步的方案：所述第二加热器脚板的结构与第一加热器脚板的结构设置为相同，且与第一加热器脚板设置为镜像对称。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、本实用新型中，通过加热器主体的设置，便于提供安装与工作的空间，通过加热器上部上开设有v形槽的设置，可减少主加热器对石英坩埚下部热辐射量，降低石英坩埚与硅的反应，且可以使单晶热场纵向温度梯度增大，使液面高氧区液体向锅底回流，使氧在硅液中分布更均匀，可有效降低硅棒头部氧含量，减小晶棒头尾氧浓度梯度，同时，适用于任意尺寸规格单晶炉热场的降氧优化升级。本装置将加热器上部的横截面积设计成小于加热器下部的结构，从而使加热器上部的电阻相对较大，进一步使得加热器上部的功率增加，从而使得加热器上部温度增加，使单晶头部间隙氧含量降低，提高硅单晶质量，提高晶体成晶率。

技术特征：

1.一种单晶炉热场加热器，包括加热器主体(1)、第一加热器脚板(3)和第二加热器脚板(4)，其特征在于：所述加热器主体(1)还包括加热器上部(101)和加热器发热体(2)，所述加热器主体(1)呈圆筒形设置，且内部中空，所述加热器上部(101)的开口宽度宽于垂直宽度均匀开设有v形槽(102)，所述加热器主体(1)外壁的下部位于v形槽(102)之间均匀开设有切口槽(103)。

2.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场加热器，其特征在于：所述加热器发热体(2)设置于加热器主体(1)相互远离的两端侧壁，两个所述加热器发热体(2)的底部均固定连接有连接凸板(201)，两个所述连接凸板(201)相互远离的两端外壁均匀贯穿开设有第一螺纹槽(202)。

3.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场加热器，其特征在于：所述第一加热器脚板(3)设置于加热器发热体(2)的底部，所述第一加热器脚板(3)顶部与连接凸板(201)相匹配的位置开设有适配凹槽(301)，所述适配凹槽(301)的内径尺寸与连接凸板(201)的外径尺寸设置为相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场加热器，其特征在于：所述第一加热器脚板(3)侧壁与第一螺纹槽(202)相匹配的位置均匀贯穿开设有第二螺纹槽(302)，且与第一螺纹槽(202)均设置为相匹配，多个所述第二螺纹槽(302)的内部均螺纹连接有连接螺钉(303)，多个所述连接螺钉(303)贯穿过第二螺纹槽(302)的一端均贯穿螺纹连接第一螺纹槽(202)。

5.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场加热器，其特征在于：所述第一加热器脚板(3)远离连接螺钉(303)一端侧壁的底端固定连接有固定凸块(304)，所述固定凸块(304)顶部的中间贯穿开设有电极连接槽(305)。

6.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场加热器，其特征在于：所述第二加热器脚板(4)的结构与第一加热器脚板(3)的结构设置为相同，且与第一加热器脚板(3)设置为镜像对称。

技术总结
本技术公开了单晶炉设备技术领域的一种单晶炉热场加热器，包括加热器主体、第一加热器脚板和第二加热器脚板，加热器主体还包括加热器上部和加热器发热体，加热器主体呈圆筒形设置，且内部中空，加热器上部的开口宽度宽于垂直宽度均匀开设有V形槽，加热器主体外壁的下部位于V形槽之间均匀开设有切口槽，加热器发热体设置于加热器主体相互远离的两端侧壁，两个加热器发热体的底部均固定连接有连接凸板。本装置将加热器上部的横截面积设计成小于加热器下部的结构，从而使加热器上部的电阻相对较大，进一步使得加热器上部的功率增加，从而使得加热器上部温度增加，使单晶头部间隙氧含量降低，提高硅单晶质量，提高晶体成晶率。

技术研发人员：鲍军,张冠飞
受保护的技术使用者：安徽阜兴新能源科技有限公司
技术研发日：20230104
技术公布日：2024/1/13