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離線裝料技術(shù)在直拉法硅單晶生產(chǎn)中的應(yīng)用\引言直拉法(CZ)生產(chǎn)單晶硅是目前制備單晶硅的主要方法。在單晶生產(chǎn)過程中,傳統(tǒng)裝料方法為爐前裝料,即,以人工方式在單晶爐前將固態(tài)多晶硅料一塊塊地從爐體外轉(zhuǎn)移到石英坩堝內(nèi),再進(jìn)行合爐、真空檢漏[1]。整個過程非常緩慢,而且裝料過程中要避免硅料碎屑落入熱場內(nèi),裝料時間(清爐結(jié)束到合爐)約為2h,操作起來較繁瑣。此外,裝料工工作量不飽和,存在人力浪費現(xiàn)象;在車間內(nèi)部裝料過程中涉及環(huán)節(jié)較多,硅料的潔凈度存在質(zhì)量隱患,不能確保硅棒的產(chǎn)品質(zhì)量[2]。隨著光伏市場競爭的日趨激烈,追求低成本和率成為每一個企業(yè)市場的逐勝之道。
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設(shè)計與仿真編輯在直拉法生長硅單晶的過程中,硅單晶生長的成功與否以及質(zhì)量的高低是由熱場的溫度分布決定的。溫度分布合適的熱場,不僅硅單晶生長順利,而且品質(zhì)較高;如果熱場的溫度分布不是很合理,生長硅單晶的過程中容易產(chǎn)生各種缺陷,影響質(zhì)量,情況嚴(yán)重的出現(xiàn)變晶現(xiàn)象生長不出來單晶。因此在投資硅單晶生長企業(yè)的前期,一定要根據(jù)生長設(shè)備,配置出合理的熱場,從而保生產(chǎn)出來的硅單晶的品質(zhì)。在直拉硅單晶生長工藝中,一般采用溫度梯度來描述熱場的溫度分布情況,其中在固液界面處的溫度梯度為關(guān)鍵。數(shù)值模擬是在一個低成本的情況下,利用電腦計算提供的詳盡資料,用以支持真正的(且昂貴)實驗。分子泵回收,真空泵回收,真空流量計回收,plc編程回收,控制屏回收,離子泵回收,渦輪分子泵回收,螺桿真空泵回收,渦旋高真空泵回收,而采用有限元法數(shù)值模擬是一種優(yōu)化單晶爐設(shè)計的重要工具。本文對采用矮加熱器的復(fù)合式熱場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了流場分布圖和熱場溫度分布圖。對新型熱屏和矮加熱器對晶體生長的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析和實驗驗工作。結(jié)果表明,新型熱屏不僅起到導(dǎo)流筒的作用,改進(jìn)了流場,使單晶氧含量下降;而且熱屏解決了大直徑單晶生長中結(jié)晶潛熱難以散發(fā)的問題,大大提高了拉晶速率,降低了生產(chǎn)成本。