專利名稱：Z80單晶爐石墨系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種Z80單晶爐石墨系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
Z80單晶爐是一種不同于50爐或62爐的二對電極的單晶爐，如何充分利用80爐 的空間，如何加快80爐的化料速度，防止熔體噴濺造成電器故障，現(xiàn)有技術(shù)中均未有涉及 到該類問題的相關(guān)資料。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，它包括主加熱器、輔助加熱器、隔熱板，所述主加熱器
和輔助加熱器由隔熱板與爐底相隔，其特征在于，它還包括石英支撐管，所述石英支撐管按
主加熱器和輔助加熱器瓣數(shù)開槽防止短路；所述隔熱板是一種可調(diào)節(jié)高度的隔熱板。 上述的Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，其進一步特征在于，它還包括保溫罩，所述保溫罩為
四層保溫罩；它還包括坩堝和堝桿，所述坩堝是一種底部為圓弧狀的帶配重石墨浮堝，所述
堝桿為一種帶排氣孔的石墨堝桿。 本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果 80系統(tǒng)是本廠有史以來的最大的石墨拉晶系統(tǒng)，投料量可達150 200公斤； 化料時主加熱器功率可達95千瓦，付加熱器功率可達16千瓦，拉晶時主加熱器功 率可達60千瓦，付加熱器功率可達12千瓦； 化料速度快，甚至超過小爐子，投料110公斤，只需3小時就化完料； 解決了化料時熔體噴濺，防止了電器出故障； 單晶外形好控制，等徑度好，在整個拉晶過程中，調(diào)溫很少； 使用浮堝解決了料面有大量浮渣問題； 使用二套電極板，80爐通用性更好。

圖la、lb為本實用新型主加熱器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型輔助加熱器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型隔熱板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型隔熱板A-O-B剖示圖； 圖5為本實用新型保溫罩結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6a、6b為本實用新型浮坩堝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本實用新型石墨坩堝桿結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步的說明。 這是一種二對電極的單晶爐。為了充分利用80爐的空間，要將系統(tǒng)設(shè)計的盡可能的大。
1.加熱器的設(shè)計 爐子要設(shè)計主加熱器，和輔助加熱器，首先就是二個加熱器做成什么形狀，它們在
空間的相對位置如何處理。后決定"大腳"主加熱器設(shè)計成"小腳"加熱器，輔助加熱器設(shè)
計成平板加熱器。 2.電極板的設(shè)計 由于加熱器要同時使用二個，為了防止加熱器接觸而短路，電極板做成條形，主輔 加熱器的"落腳點"也錯落有致?？紤]到爐子的通用性發(fā)明人又設(shè)計了一種電極板，可以使 用50爐，62爐系統(tǒng)。 3.坩堝的設(shè)計 ①.考慮到投料量大，大堝也要輕便，便于出爐，另外底部熱傳導要好，將大堝的 底部由直角改成圓弧。 ②. 一般單位拉大直徑單晶都用單堝，這樣使用起來方便，但是存在消耗大量的 摻雜劑，而且拉晶時，熔液上面存在大量的浮渣，會影響觀察，影響成晶率，發(fā)明人根據(jù)流體 力學的原理設(shè)計了帶配重的石墨浮堝，解決了浮渣多的問題，及晶體的縱向電阻率分布均 勻問題。 4.堝桿的設(shè)計 廠里現(xiàn)有的單晶爐堝桿都是帶"絲扣"的，而80爐則是插入式承重堝桿，此種堝桿
既有使用方便，也有和石墨堝桿不容易吻合好的問題，發(fā)明人設(shè)計了帶排氣孔的石墨堝桿。 5.保溫罩的設(shè)計 考慮到系統(tǒng)的尺寸大，投料量大，既要考慮拉晶時的溫度梯度，也要考慮功率的耗 散太大，連料也化不了，保溫罩設(shè)計成四層，為了便于安裝(保溫罩越大，則越重)，外層保 溫罩分成幾截，又不影響熱場。 6.導流罩的設(shè)計 為了在大投料量的爐內(nèi)，拉出大尺寸的單晶，發(fā)明人也設(shè)計了一付可在氬氣氛中，
減壓拉晶的導流罩。 7.隔熱板的設(shè)計 由于80爐使用二個加熱器，傳統(tǒng)的電極板已無法使用(而傳統(tǒng)的電極板起著保溫 作用)，由此而設(shè)計了可調(diào)節(jié)高度的隔熱板。 8.平板加熱器的支撐 為了防止長時間的使用，石英支撐管和加熱器之間反應(yīng)，產(chǎn)生導電的炭化硅而引起 短路，發(fā)明人將石英支撐管按加熱器瓣數(shù)開槽防止短路，長時間使用而沒出現(xiàn)過短路現(xiàn)象。 雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本實用新型， 任何熟悉此技藝者，在不脫離本實用新型之精神和范圍內(nèi)，自當可作各種變化或潤飾，因此 本實用新型的保護范圍應(yīng)當以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準。
權(quán)利要求一種Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，它包括主加熱器、輔助加熱器、隔熱板，所述主加熱器和輔助加熱器由隔熱板與爐底相隔，其特征在于，它還包括石英支撐管，所述石英支撐管按主加熱器和輔助加熱器瓣數(shù)開槽防止短路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱板是一種可調(diào)節(jié) 高度的隔熱板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，其特征在于，它還包括保溫罩，所述保 溫罩為四層保溫罩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，其特征在于，它還包括坩堝和堝桿，所 述坩堝是一種底部為圓弧狀的帶配重石墨浮堝，所述堝桿為一種帶排氣孔的石墨堝桿。
專利摘要本實用新型公開了一種Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，它包括主加熱器、輔助加熱器、隔熱板，所述主加熱器和輔助加熱器由隔熱板把爐底相隔開，它還包括石英支撐管，所述石英支撐管按主加熱器和輔助加熱器瓣數(shù)開槽防止短路；所述隔熱板是一種可調(diào)節(jié)高度的隔熱板。上述的Z80單晶爐石墨系統(tǒng)，還包括底部為圓弧狀的帶配重石墨浮堝，以及與其配套使用的帶排氣孔的石墨堝桿。本實用新型化料速度快，單晶外形好控制，使用浮堝解決了料面有大量浮渣問題。
文檔編號C30B15/00GK201501938SQ20092004959
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者謝瑞慶 申請人:南京中鍺科技股份有限公司