[实用新型]应用于长晶炉的热场结构和长晶炉

说明书

本实用新型公开了一种应用于长晶炉的热场结构，包括坩埚，保温层，所述坩埚周围设有保温层，所述保温层全部或部分为氧化锆纤维硬毡，所述氧化锆纤维硬毡表面全部或部分涂覆氮化硅层。该热场结构可有效降低能耗，从而有效降低了长晶炉制备的最终产品的成本。

技术领域

本发明涉及晶体生长领域，尤其涉及一种长晶炉的热场结构。

背景技术

不论是单晶硅的晶体生长，还是多晶硅、蓝宝石的晶体生长，都属于高耗能产业，以G6铸锭炉为例，其成本的能耗占铸锭运行成本的30%以上，而单晶炉和蓝宝石炉的能耗的成本占比更甚。目前不论是单晶炉还是在多晶炉中，所用的保温层都主要采用碳纤维硬毡材料，碳纤维硬毡是一种很好的高温隔热材料，在1500度温度下，导热系数为0.3w/（m.k），但采用该隔热材料作为保温层，热量流失比较严重，能耗过高，使得最终的产品成本过高。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种应用于长晶炉的热场结构和长晶炉，该热场结构可有效降低能耗，从而有效降低了长晶炉制备的最终产品的成本。

本实用新型一方面提供了一种应用于长晶炉的热场结构，包括坩埚，保温层，所述坩埚周围设有保温层，所述保温层全部或部分为氧化锆纤维硬毡，所述氧化锆纤维硬毡表面全部或部分涂覆氮化硅层。

进一步的，所述保温层中所述氧化锆纤维硬毡为至少一层。

优选地，所述保温层中氧化锆纤维硬毡为两层，所述两层氧化锆纤维硬毡紧密结合，所述两层氧化锆纤维硬毡的内外表面涂覆有氮化硅层。

优选地，所述氧化锆纤维硬毡的厚度为20-60mm，所述氮化硅层的厚度为0.5-1.5mm。

进一步的，所述保温层还包括碳纤维硬毡层和/或钨层和/或钼层的至少一种。

优选地，所述保温层包括一层碳纤维硬毡层或一层所述钨层或一层所述钼层和一层所述氧化锆纤维硬毡层，所述一层碳纤维硬毡层或一层所述钨层或一层所述钼层和一层所述氧化锆纤维硬毡层紧密结合，所述氧化锆纤维硬毡两面涂覆有氮化硅层。

优选地，所述保温层包括两层碳纤维硬毡层、两层所述钨层或两层所述钼层和一层所述氧化锆纤维硬毡层，所述氧化锆纤维硬毡设置在两层所述碳纤维硬毡、两层所述钨层或两层所述钼层中间，所述氧化锆纤维硬毡两面涂覆有氮化硅涂层。

优选地，所述氧化锆纤维硬毡的厚度为20-60mm，所述氮化硅层的厚度为0.5-1.5mm；所述碳纤维硬毡层的厚度为25-45mm。

进一步的，所述保温层为围设在所述坩埚外部的侧保温层和/或设置在所述坩埚之上的上保温层和/或设置在所述坩埚之下的下保温层的至少一种。

本实用新型另一方面提供了一种长晶炉，包括坩埚和如上任一所述的保温层。

进一步的，所述长晶炉为铸锭炉，单晶炉和蓝宝石炉。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的热场结构的示意图。

图2是本实用新型中保温层的一实施例的示意图。

图3是本实用新型中保温层的另一实施例的示意图。

图4是本实用新型中保温层的又一实施例的示意图。

附图标记：

热场结构100；

坩埚1、保温层2；

侧保温层21、下保温层22、上保温层23；

氧化锆纤维硬毡210、氮化硅涂层211、碳纤维硬毡212。