[实用新型]新型多晶硅还原炉之水冷电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生产多晶硅的还原炉，尤其是涉及一种新型多晶硅还原炉之水冷电极。属多晶硅制备技术领域。

背景技术

多晶硅是生产单晶硅的直接材料。高纯度多晶硅是光电转换电池、集成电路等半导体器件的基础材料。随着世界半导体工业的迅猛发展、超大规格集成电路的大量应用、光伏电池的大量需求，整个世界对多晶硅的需求量在大幅增加。

生产多晶硅的方法有多种，氢还原法是最常见的一种方法。该方法是把提纯的硅卤化物和净化好的氢气作为原料通入还原炉，在高温环境中，硅卤化物与氢气发生化学反应，生成多晶硅，并沉积在发热体(小直径的硅棒)上。化学反应继续进行，沉积在发热体上的多晶硅越来越多，硅棒渐渐变粗，最后生成了有效高度约为2.8m、直径约为150mm的多晶硅硅棒。

多晶硅还原炉是多晶硅硅棒的最终生成设备，在硅卤化物被氢气还原生成多晶硅硅棒的过程中，会放出大量的热，还原炉内的工作温度超过1000℃，还原炉的冷却直接关系还原炉的安全使用和还原炉的使用寿命。

多晶硅还原炉，国内已有相关研究，下面分别予以说明。

专利号ZL 200420060144.8也公开了一种多晶硅氢还原炉，该还原炉包括带有冷却水腔的封头和炉体，底盘，底盘下的进气管和排气管，底盘上的电极，所述电极为12对、即24个电极，且在底盘上沿两个圆周均布设置；所述进气管主要由一个水平环管和9个喷嘴连通构成，其中8个喷嘴位于两圈电极之间、且沿同一圆周均布设置在底盘上，一个喷嘴设置在底盘中心位置。8对电极中设置在外圆周上，其余4对电极设置在内圆周上。电极中，正、负电极在底盘上逐一间隔设置。底盘是水冷式结构，其上设置冷却水进口和出口。炉体上设置有双层玻璃结构的视窗。封头顶部设置有连接法兰。该专利的主要不足之处在于电极未采用水冷结构，不能保证在还原炉内超过1000℃高温条件下长期稳定使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种带有水冷结构新型多晶硅还原炉之水冷电极。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型多晶硅还原炉之水冷电极，包括加热体、石墨头、电极体、电源夹具、冷却水进口管和冷却水出口管，加热体和电极体分别设置在石墨头二端，电源夹具夹置在电极体的外缘，冷却水进口管由电极体一端插入电极体中心空腔内，冷却水出口管设置在电极体的一端，与电极体中心空腔相连通。电流依次流经电极上的电源夹具、电极体、石墨头、加热体，加热体将电流转换为热，对外放热。冷却水对电极体进行冷却，保证电极的长期、可靠工作。

与现有多晶硅还原炉用电极相比，本实用新型能保证电极的长期、可靠工作，以实现还原炉的长期、安全、高效的运行。

附图说明

图1为本实用新型新型多晶硅还原炉之水冷电极的结构示意图。

图中：加热体1、石墨头2、电极体3、电源夹具4、冷却水进口管5、冷却水出口管6。

具体实施方式

参见图1，本实用新型所涉及的新型多晶硅还原炉之水冷电极，主要由加热体1、石墨头2、电极体3、电源夹具4、冷却水进口管5和冷却水出口管6组成。加热体1和电极体3分别设置在石墨头2二端，电源夹具4夹置在电极体3的外缘，冷却水进口管5由电极体3一端插入电极体3中心空腔内，冷却水出口管6设置在电极体3的一端，与电极体3中心空腔相连通。电流由电源夹具4导入，通过电极体3、石墨头2，电流流至加热体1，加热体1将电流转换为热，对外放热。冷却水从冷却水进口5进入，在电极体3的空腔内流动，对电极体3进行冷却，从冷却水出口6流出。