一种用于大尺寸单晶硅棒的导流筒的制作方法

1.本实用新型涉及大尺寸单晶硅棒拉制技术领域，具体为一种用于大尺寸单晶硅棒的导流筒。


背景技术：

2.单晶硅棒导流筒是安装在单晶炉内，辅助单晶硅棒进行拉制的工具，有利于单晶炉对单晶硅棒的加工。
3.随着单晶硅棒尺寸的不断加大，热场尺寸及导流筒下口的直径随之加大，导致热场顶部热量散失增加炉台功耗上升，在炉腔内径固定的情况下，通过调整热场保温毡的厚度降低热场功耗的空间已接近极限，热场功耗的上升，直接导致石英坩埚与硅熔体的反应加剧，在同等拉晶工艺条件下，单位时间内产生的氧总量上升而单位时间内氧的排放量不变，最终导致晶体氧含量上升，同时由于导流筒更靠近晶体生长界面，目前导流筒保温软毡均为石墨软毡，在高温状态下石墨软毡会有杂质挥发，杂质扩散进入晶体生长界面造成污染影响单晶品质，导流筒下口内径变大后，在同等工艺条件下单晶生长界面径向温度梯度增大，单晶生长界面将更趋向于凹面，由于杂质分凝效应导致电阻率径向均匀性rrv进一步变差，同时径向温度梯度的增大将导致单晶硅棒炸棒概率的上升。
4.所以，我们提出了一种用于大尺寸单晶硅棒的导流筒以便于解决上述提出的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于大尺寸单晶硅棒的导流筒，以解决上述背景技术提出的目前市场上热场顶部热量散失增加炉台功耗上升，导致石英坩埚与硅熔体的反应加剧，在高温状态下石墨软毡会有杂质挥发，杂质扩散进入晶体生长界面造成污染影响单晶品质，在同等工艺条件下单晶生长界面径向温度梯度增大，单晶生长界面将更趋向于凹面，由于杂质分凝效应导致电阻率径向均匀性rrv进一步变差，同时径向温度梯度的增大将导致单晶硅棒炸棒概率的上升的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于大尺寸单晶硅棒的导流筒，包括：
7.单晶炉，作用于大尺寸单晶硅棒的拉制加工，所述单晶炉的内部贯穿有中部导流筒，并所述中部导流筒的上部与所述单晶炉凹凸卡合；
8.外部导流筒，安装在所述中部导流筒的外侧，并下方呈倾斜状分布的所述中部导流筒和下方呈倾斜状分布的所述外部导流筒之间填充有保温毡；
9.下部支撑环，安装在所述外部导流筒的下端，并呈倾斜状分布的下部支撑环的端部与所述中部导流筒的下端相互连接，所述下部支撑环与所述中部导流筒和所述外部导流筒之间合围成均匀分布有保温毡的中空状结构；
10.热反射板，安装在所述中部导流筒的上侧，并对称分布的所述热反射板的上方设
置有调节板，且所述调节板的位置与所述热反射板的位置一一对应设置；
11.晶体生长室，设置在所述单晶炉的内部。
12.优选的，所述保温毡的分布厚度由上至下依次增加，并所述保温毡为气凝胶材质，此设计可利用保温毡增加导流筒的保温性能，减少热量流失。
13.优选的，对称设置的2个所述热反射板之间的最短水平距离小于中部导流筒上端口的内径，并所述热反射板采用做凹凸面处理的钼材质，此设计可利用热反射板对热辐射进行折射，减少热量的消耗。
14.优选的，所述调节板上安装有阻尼转轴、第一磁铁和定位杆：
15.阻尼转轴，安装在所述调节板的下方，并所述调节板利用所述阻尼转轴转动连接有安装板，所述安装板利用弹簧与所述单晶炉弹性连接；
16.第一磁铁，安装在所述调节板的上方；
17.定位杆，安装在所述调节板远离所述阻尼转轴一端的下方，并垂直分布在所述调节板下方的所述定位杆依次穿过所述热反射板和所述中部导流筒，并所述定位杆与所述单晶炉卡合连接，此设计可利用定位杆对热反射板和中部导流筒进行安装，对中部导流筒进行稳固。
18.优选的，所述单晶炉的上方利用轴承转动连接有转杆，并所述转杆的上端焊接连接有支撑板，所述支撑板的下侧安装有第二磁铁，此设计可对支撑板进行角度调节，从而对第二磁铁进行位置调节，控制第二磁铁和第一磁铁之间的相对位置。
19.优选的，所述第一磁铁和所述第二磁铁为同极，并所述第一磁铁和所述第二磁铁相互平行设置，此设计可利用第二磁铁和第一磁铁之间的相互斥力，对调节板进行位置限定，从而实现调节板对热反射板和中部导流筒的锁定。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于大尺寸单晶硅棒的导流筒，
21.(1)导流筒保温石墨软毡使用导热系数更低的气凝胶保温毡替换，从而提高导流筒的整体保温性能，优化生长界面径向温度均匀性的同时增大热场纵向温度；
22.(2)导流筒上口增加热反射板，钼反射板采用钼材质，并做凹凸面处理，将热场顶部热辐射散失的热量折射回炉内，从而进一步降低热场功耗；
23.(3)将调节板下方的定位杆依次穿过热反射板和中部导流筒，并与单晶炉卡合连接，且利用同极的第一磁铁和第二磁铁之间相互斥力，限定调节板的位置，快速的对导流筒和热反射板进行安装锁定，拆装便利，且加固导流筒的稳固性，避免导流筒在使用时出现晃动偏移。
附图说明
24.图1为本实用新型主剖结构示意图；
25.图2为本实用新型热反射板整体结构示意图；
26.图3为本实用新型图1中a处放大结构示意图；
27.图4为本实用新型定位杆解锁状态主剖结构示意图；
28.图5为本实用新型调节板俯视结构示意图。
29.图中：1、单晶炉；2、中部导流筒；3、外部导流筒；4、下部支撑环；5、保温毡；6、晶体生长室；7、热反射板；8、弹簧；9、安装板；10、阻尼转轴；11、调节板；12、第一磁铁；13、转杆；
14、支撑板；15、第二磁铁；16、定位杆。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种用于大尺寸单晶硅棒的导流筒，包括：
32.单晶炉1，作用于大尺寸单晶硅棒的拉制加工，单晶炉1的内部贯穿有中部导流筒2，并中部导流筒2的上部与单晶炉1凹凸卡合；
33.外部导流筒3，安装在中部导流筒2的外侧，并下方呈倾斜状分布的中部导流筒2和下方呈倾斜状分布的外部导流筒3之间填充有保温毡5；
34.下部支撑环4，安装在外部导流筒3的下端，并呈倾斜状分布的下部支撑环4的端部与中部导流筒2的下端相互连接，下部支撑环4与中部导流筒2和外部导流筒3之间合围成均匀分布有保温毡5的中空状结构；
35.热反射板7，安装在中部导流筒2的上侧，并对称分布的热反射板7的上方设置有调节板11，且调节板11的位置与热反射板7的位置一一对应设置；
36.晶体生长室6，设置在单晶炉1的内部。
37.本例中保温毡5的分布厚度由上至下依次增加，并保温毡5为气凝胶材质。对称设置的2个热反射板7之间的最短水平距离小于中部导流筒2上端口的内径，并热反射板7采用做凹凸面处理的钼材质。
38.在中部导流筒2和外部导流筒3之间填充有气凝胶保温毡5，提高中部导流筒2和外部导流筒3的保温性能，并利用中部导流筒2和外部导流筒3上部安装的热反射板7可对热辐射进行折射，降低热量丢失。
39.调节板11上安装有阻尼转轴10、第一磁铁12和定位杆16：阻尼转轴10，安装在调节板11的下方，并调节板11利用阻尼转轴10转动连接有安装板9，安装板9利用弹簧8与单晶炉1弹性连接；第一磁铁12，安装在调节板11的上方；定位杆16，安装在调节板11远离阻尼转轴10一端的下方，并垂直分布在调节板11下方的定位杆16依次穿过热反射板7和中部导流筒2，并定位杆16与单晶炉1卡合连接。单晶炉1的上方利用轴承转动连接有转杆13，并转杆13的上端焊接连接有支撑板14，支撑板14的下侧安装有第二磁铁15。第一磁铁12和第二磁铁15为同极，并第一磁铁12和第二磁铁15相互平行设置。
40.将导流筒插入到单晶炉1内，且中部导流筒2的上端部贴合到单晶炉1的上表面，结合图3-4所示，转动调节板11，调节板11通过阻尼转轴10进行转动，将调节板11转动至如图4所示的位置，下压调节板11，将调节板11下方安装的定位杆16依次穿过热反射板7和中部导流筒2，并与单晶炉1卡合连接，此时安装板9对弹簧8进行挤压，使得弹簧8开始蓄力，接着转动支撑板14，使得支撑板14通过转杆13进行转动，将第二磁铁15的位置与第一磁铁12的位置相对，利用同极的第一磁铁12和第二磁铁15之间相互斥力，限定调节板11的位置，如图3所示，此时便可对中部导流筒2和外部导流筒3组成的导流筒进行加固，避免导流筒在使用
时出现晃动偏移现象。
41.工作原理：在使用该用于大尺寸单晶硅棒的导流筒时，首先，使用者先将图1所示的整个装置平稳的放置到工作区域内，先对中部导流筒2和外部导流筒3组成的导流筒以及热反射板7进行安装，将导流筒插入到单晶炉1内，结合图3-4所示，转动调节板11，将调节板11转动至如图4所示的位置，下压调节板11，将定位杆16依次穿过热反射板7和中部导流筒2，并与单晶炉1卡合连接，接着转动支撑板14，将第二磁铁15的位置与第一磁铁12的位置相对，利用同极的第一磁铁12和第二磁铁15之间相互斥力，限定调节板11的位置，如图3所示，此时便可对导流筒进行加固，避免导流筒在使用时出现晃动偏移现象，利用气凝胶保温毡5，提高中部导流筒2和外部导流筒3的保温性能，并利用热反射板7可对热辐射进行折射，降低热量丢失，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
42.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。