[实用新型]一种单晶炉热场加热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加热系统，尤其涉及一种单晶炉热场加热系统。

背景技术

单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，并使用直拉法生长无错位单晶的设备。现有的单晶炉主要由提拉头、副室、炉盖、炉筒、下炉筒、底座机架、坩埚下传动装置和热场等组成。热场包括压环、保温盖、保温罩、石墨坩埚、石英坩埚、坩埚托盘、电极、加热器、导流筒、螺栓等。加热器是热场中的重要部件，常见的加热器一般为直筒式加热器，由高纯度石墨加工而成，每个半圆筒各为一组且纵向开缝分瓣。现有的直筒式加热器在使用时，在直筒式加热器外部设置保温罩，直筒式加热器内部设置石墨坩埚，石墨坩埚内部设置石英坩埚，由加热器将石英坩埚内的多晶硅等多晶材料熔化。但现有的加热器往往缺少保护措施，石英坩埚内的液态硅在生产过程极易出现漏出现象，对单晶炉内部件造成损伤，如造成加热器的电极损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单晶炉热场加热系统，能够有效避免从石英坩埚内漏出的液态硅对单晶炉内部件造成损坏。

本实用新型采用下述技术方案：

一种单晶炉热场加热系统，包括筒形的保温罩，保温罩的下部设置有炉底护盘，保温罩内设置有石墨加热器，石墨加热器内设置有石墨坩埚，石墨坩埚内还设置有石英坩埚，石墨坩埚的底部设置有坩埚托盘，坩埚托盘底部竖直设置有埚杆，石墨加热器底部的四个电极连接板均连接有石墨电极，每个石墨加热器的电极连接板均为与石墨加热器一体连接的水平电极连接板，水平电极连接板的下表面设置有与石墨电极上端形状相匹配的石墨电极安装槽，石墨电极安装槽内向上开设有电极螺栓通孔，电极螺栓通孔内设置有电极螺栓，石墨电极包括上端的圆柱状的石墨凸台和下端的圆柱状的石墨柱体，石墨凸台的直径大于石墨柱体的直径，且石墨凸台与石墨柱体一体连接；石墨电极沿轴向开设有石墨电极通孔，石墨电极中部还设置有膨胀孔，膨胀孔的一端与石墨电极通孔导通，膨胀孔的另一端与石墨电极外部导通；石墨电极的外部套设有筒状的石英护套，筒状的石英护套的上端向外部延伸形成的圆锥台状的第一导流部，石英护套的外部套设有筒状的电极护套，筒状的电极护套的上端向内部延伸形成的圆锥台状的第二导流部，电极护套设置在炉底护盘上开设的电极安装孔内。

石墨凸台的高度大于石墨电极安装槽的深度，石英护套的上端面还开设有石墨凸台卡槽。

保温罩内部下表面还设置有四个石墨电极支架，每个石墨电极支架均与石墨电极对应设置，石墨电极支架包括一体连接的保温罩固定部和石墨电极限位部，保温罩固定部竖直设置且与保温罩内壁可拆卸连接，石墨电极限位部水平设置且开设有石墨电极限位圆槽，石墨电极限位圆槽的内径与电极护套的外径相匹配，依次套设的电极护套、石英护套和石墨电极的底部均设置在石墨电极限位圆槽内。

石墨电极限位部上还设置有环形的液态硅容置槽，液态硅容置槽与石墨电极限位圆槽同圆心设置，液态硅容置槽位于石墨电极限位圆槽外侧。

液态硅容置槽与石墨电极限位圆槽之间的石墨电极限位部上表面倾斜设置形成第三导流部，第三导流部靠近石墨电极限位圆槽一侧的水平高度高于第三导流部靠近液态硅容置槽一侧的水平高度。

膨胀孔倾斜设置，膨胀孔与石墨电极通孔导通的一端的水平高度高于与石墨电极外部导通的一端。

电极螺栓的顶部设置有隔热护套。

炉底护盘的上表面设置有石墨碳毡。

电极护套采用石墨电极护套。

电极螺栓采用石墨螺栓。

本实用新型能够有效避免从石英坩埚内漏出的液态硅对单晶炉内部件造成损坏，同时保证石墨电极与石墨加热器的有效稳定连接。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作以详细的描述：