[发明专利]一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置

权利要求书

1.一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：所述设备包括炉体(1)、真空室(2)、真空泵(3)、冷却器(4)、拉杆(5)、伺服电机(6)、石墨底座(7)、冷坩埚(8)、方环状出水管(9)、出水接管(10)、第一螺母(11)、水箱进水管(12)、方环状进水管(13)、进水接管(14)、第二螺母(15)、水箱出水管(16)、感应线圈(17)、石墨管(18)、支撑板(19)、聚料斗(20)、壳体(21)、螺杆(22)、联轴器(23)、可调式变速箱(24)、步进电机(25)和料斗(26)，真空室(2)设置在炉体(1)中，真空泵(3)设置在真空室(2)的侧壁上，真空泵(3)的入口端与真空室(2)连通，冷却器(4)设置在炉体(1)和真空室(2)的底板上，拉杆(5)设置在冷却器(4)中，拉杆(5)的下端与伺服电机(6)的输出端连接，拉杆(5)的上端与石墨底座(7)连接，石墨底座(7)设置在冷坩埚(8)的内腔中，方环状出水管(9)套在冷坩埚(8)的上端，冷坩埚(8)上的每个通水孔(8-5)分别通过细接管与方环状出水管(9)连通，出水接管(10)的一端与方环状出水管(9)连接，出水接管(10)的另一端通过第一螺母(11)与水箱进水管(12)连接，方环状进水管(13)设置在方环状出水管(9)的上方，冷坩埚(8)上的每个通水孔(8-5)分别通过细接管与方环状进水管(13)连通，进水接管(14)的一端与方环状进水管(13)连接，进水接管(14)的另一端通过第二螺母(15)与水箱出水管(16)连接，感应线圈(17)位于方环状出水管(9)的下方且缠绕在冷坩埚(8)的外壁上，石墨管(18)的下端出口与冷坩埚(8)的内腔正对，石墨管(18)的上端固装在支撑板(19)上，支撑板(19)与真空室(2)内壁固接，聚料斗(20)设置在石墨管(18)上，壳体(21)固装在支撑板(19)上，且壳体(21)上的出口与聚料斗(20)正对，螺杆(22)的两端分别通过轴承设置在壳体(21)上，螺杆(22)的输入端通过联轴器(23)和可调式变速箱(24)与步进电机(25)传动连接，料斗(26)安装在壳体(21)的进料口处。

2.根据权利要求1所述一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：所述冷坩埚(8)由上半体(8-1)、下半体(8-2)和绝缘密封材料(8-3)组成，上半体(8-1)与下半体(8-2)固接，所述冷坩埚(8)的横截面为方环状的空腔体，所述上半体(8-1)分割成十六个柱体(8-4)，十六个柱体(8-4)沿冷坩埚(8)截面上的水平轴和垂直轴对称设置，每个柱体(8-4)的内部设有通水孔(8-5)，所述下半体(8-2)的侧壁上对应通水孔(8-5)的位置处开有纵向盲孔(8-6)，每个纵向盲孔(8-6)与对应的通水孔(8-5)连通，十六个盲孔(8-6)分为八组，每组两个盲孔(8-6)连通，每相邻两个柱体(8-4)之间留有间隙(T)，所述间隙(T)内填充有绝缘密封材料(8-3)。

3.根据权利要求2所述一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：所述冷坩埚(8)的方环状空腔体的内接圆直径上小下大。

4.根据权利要求2所述一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：所述间隙(T)为0.3mm～0.8mm，所述间隙(T)的高度(H)为100mm～120mm。

5.根据权利要求2所述一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：冷坩埚(8)的高度为110mm～130mm。

6.根据权利要求1或2所述一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：所述感应线圈(17)的线径为Ф8mm～Ф12mm，感应线圈(17)的匝数为4匝。

7.根据权利要求6所述一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，其特征在于：石墨底座(7)的高度为20mm～35mm。