[实用新型]一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构

说明书

本实用新型公开了一种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。

技术领域

本实用新型涉及光伏制造技术领域，尤其涉及一种RCZ法拉制镓掺杂单晶硅的导流筒结构。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型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。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

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。

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。

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。

本实用新型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；本实用新型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

图1为传统导流筒结构与本实用新型导流筒结构的对比图；

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

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。

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。

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；而本实用新型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。

如图1所述，左边为传统导流筒结构，右边为本实用新型的导流筒结构，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。