一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构，包括盛有液态硅的石英坩埚，所述液态硅的液面上设有外导流筒，外导流筒为纵向布置的管状结构，其底部开口小于上部开口，所述外导流筒内置与其结构相同的内导流筒，外导流筒与内导流筒之间为高效保温毡，外导流筒的上边缘与内导流筒的上边缘之间填充有导流筒固毡环，所述内导流筒内安装有水冷屏。本实用新型专利技术可以有效地提高等径过程中单晶的生长速度，增加掺镓单晶的有效长度。增加掺镓单晶的有效长度。增加掺镓单晶的有效长度。

【技术实现步骤摘要】
一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构


[0001]本技术涉及光伏制造
，尤其涉及一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构。

技术介绍

[0002]目前RCZ法拉制太阳能级单晶法越发成熟，炉体也越来越大，拉制的单晶尺寸也越来越大。随市场的发展，掺镓单晶硅的市场需求越来越大，如何提高单晶晶棒的有效长度成为重要的研究方向。 研究发现高拉速可以在一定程度上提高单晶棒的有效长度，降低分凝作用。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0005]一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构，包括盛有液态硅的石英坩埚，所述液态硅的液面上设有外导流筒，外导流筒为纵向布置的管状结构，其底部开口小于上部开口，所述外导流筒内置与其结构相同的内导流筒，外导流筒与内导流筒之间为高效保温毡，外导流筒的上边缘与内导流筒的上边缘之间填充有导流筒固毡环，所述内导流筒内安装有水冷屏，所述水冷屏的内径与单晶硅棒的直径的比为1.1
‑
1.35。
[0006]作为更进一步的优选方案，本专利中的单晶硅棒成型尺寸是8.5吋或9吋。
[0007]作为更进一步的优选方案，外导流筒的外径与与单晶硅棒的直径的比为2.0
‑
2.6。
[0008]本技术可以有效地提高等径过程中单晶的生长速度，增加掺镓单晶的有效长度；在改造水冷屏的同时，修改了内外导流筒的大小，使单晶中的氧含量降低1ppm；本技术使掺镓单晶的最高拉速达到了125mm/hr，单晶有效重量占总投料量的占比由60%增长到了70%。
附图说明
[0009]图1为传统导流筒结构与本技术导流筒结构的对比图；
[0010]图中：1、单晶硅棒，2、水冷屏，3、内导流筒，4、导流筒固毡环，5、高效保温毡，6、外导流筒，7、液态硅，8、石英坩埚。
具体实施方式
[0011]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0012]一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构，包括盛有液态硅7的石英坩埚8，所述
液态硅7的液面上设有外导流筒6，外导流筒6为纵向布置的管状结构，其底部开口小于上部开口，所述外导流筒6内置与其结构相同的内导流筒3，外导流筒6与内导流筒3之间为高效保温毡5，外导流筒6的上边缘与内导流筒3的上边缘之间填充有导流筒固毡环4，所述内导流筒3内安装有水冷屏2。
[0013]传统导流筒结构的水冷屏2内径与单晶硅棒1的直径的比为1.35
‑
1.5；外导流筒6的外径与与单晶硅棒1的直径的比为2.6
‑
2.8；而本技术通过降低热屏与晶棒之间间隙，提高轴向温度梯度来提高掺镓单晶的生产速度。
[0014]如图1所述，左边为传统导流筒结构，右边为本技术的导流筒结构，两者进行对比，在降低热屏与晶棒之间间隙的同时，降低导流筒的径向尺寸，保温厚度没有变化，这为提高晶棒的轴向温度梯度提供了相应帮助；同时因为在同样条件下修改后的导流筒距离石英坩埚的距离增加，氩气流量不变的条件下，外导流筒下沿到硅液面之间氩气气流的速度增加，有利于单晶中氧含量的降低，氩气穿过导流向下沿后到达石英坩埚的距离增加，降低了因氩气气流冲击石英坩埚引起的成晶液面不稳定或晶棒晃动的问题。
[0015]成晶液面稳定性提高，晶棒晃动的概率降低，水冷屏距离晶棒的距离降低等各方面因素为单晶的拉速提高提供的帮助，单晶拉速提高后掺镓单晶的有效长度增加，生产效率有有相应提高。
[0016]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构，且特征在于：包括盛有液态硅（7）的石英坩埚（8），所述液态硅（7）的液面上设有外导流筒（6），外导流筒（6）为纵向布置的管状结构，其底部开口小于上部开口，所述外导流筒（6）内置与其结构相同的内导流筒（3），外导流筒（6）与内导流筒（3）之间为高效保温毡（5），外导流筒（6）的上边缘与内导流筒（3）的上边缘之间填充有导流筒固毡环（4），所述内导流筒（3）内安装有水冷屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新星，王艺澄，
申请(专利权)人：包头美科硅能源有限公司，
类型：新型
国别省市：