[实用新型]一种埚托结构及单晶炉

说明书

本实用新型公开了一种埚托结构及单晶炉，所述埚托结构包括第一埚托、第二埚托和卡合装置；所述第一埚托和第二埚托相对设置，二者之间存在间隙或填充有隔热碳毡；所述第一埚托的上表面形状与坩埚底部形状相匹配，用于紧贴坩埚底部；所述卡合装置设于所述第一埚托与第二埚托之间，用于卡合固定。本实用新型通过将埚托设置为类似三明治结构，包含相对设置的第一埚托和第二埚托，二者之间设有间隙或填充有隔热碳毡，能够避免坩埚底部热传导导致温度过低而结晶现象，降低断棱率，还可以降低拉晶过程中热量损失，起到节能降耗作用。

技术领域

本实用新型属于晶体制备技术领域，具体涉及一种埚托结构及单晶炉。

背景技术

单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。多晶体硅料经加热熔化，待硅料全熔化完全后，经过籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶棒的拉制。埚托和托杆作为直拉单晶炉中重要的组成部分，主要用来支撑石英坩埚。埚托与托杆相连，托杆与电机连接，托杆底部温度相对较低，坩埚底部热量会通过托杆往下传递，从而导致在等径过程中，坩埚底部易出现温度偏低，易出现结晶的情况。结晶的晶体向上漂浮，容易造成晶体位错，产生断棱，且会造成能量损耗。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种埚托结构及单晶炉，能够避免坩埚底部热传导导致温度过低而结晶现象，降低断棱率。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种埚托结构，包括第一埚托、第二埚托和卡合装置；

所述第一埚托和第二埚托相对设置，二者之间存在间隙或填充有隔热碳毡；

所述第一埚托的上表面形状与坩埚底部形状相匹配，用于紧贴坩埚底部；

所述卡合装置设于所述第一埚托与第二埚托之间，用于卡合固定。

可选地，所述第二埚托上靠近第一埚托的表面设置有第一凹槽，所述第一凹槽用于放置隔热碳毡。

可选地，所述隔热碳毡的厚度为5-20mm。

可选地，所述隔热碳毡为石墨软毡或石墨硬毡。

可选地，所述第一埚托和第二埚托的纵切面均为弧形。

可选地，所述第一埚托和第二埚托的底表面与水平面之间的夹角为0-15°。

可选地，所述卡合装置位于第一埚托和第二埚托之间的中部位置或边缘位置。

可选地，当所述卡合装置位于第一埚托和第二埚托之间的中部位置时，所述卡合装置包括位于第一埚托下表面中间位置向下突出的圆柱状凸起，以及位于所述第二埚托上表面中部与所述圆柱状凸起相卡合的第二凹槽；从纵切面看，所述卡合装置外围同心设置有环状间隙，所述环状间隙用于放置或不放保温毡。

可选地，当所述卡合装置位于第一埚托和第二埚托之间的边缘位置时，所述卡合装置包括位于所述第一埚托边缘向下的凸檐，以及位于所述第二埚托上表面的与所述凸檐相卡合的第三凹槽。

第二方面，本发明提供了一种单晶炉，包括单晶炉体，所述单晶炉体内设有：

第一方面中任一项所述的埚托结构；

坩埚，其底部与所述埚托结构中第一埚托的上表面紧贴；

托杆，其一端与所述埚托结构中第二埚托的下表面相连，另一端贯穿单晶炉体。

可选地，所述坩埚为石英坩埚。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：