45?15 Ω.cm。
[0050]本實施例的加熱條13下部加厚的同時下部加寬，如圖4所示，加熱本體I的壁厚自上而下逐漸變大，頂部厚度為底部厚度的3/4，如圖5所示，通過調整上開槽和下開槽，使加熱條13寬度頂部是底部的3/4，整個加熱本體I頂部的截面積與底部的截面積比例是9:16，加熱器高度350mm，且上開槽11和下開槽12的開槽的深度滿足H底=4H頂，上述結構使加熱本體I的上部的發熱量大于下部的發熱量，結合上部散熱快的情況，從而使坩禍內的熔體上下溫差小，使溫度梯度保持在很小。
[0051]本實施例的改善直拉法生長單晶硅質量的方法，除了使用本實施例的加熱器以夕卜，還在增加底部加熱器以確保不漏料，化料功率開25KW，本實施例的加熱器化料最大功率75KW，化料結束，關閉底部加熱器，除了拉晶參數調整以外，拉晶過程與實施例1相同，拉晶工藝條件為，爐壓為15Torr，氬氣流量為10slpm，籽晶的轉速為25rpm，坩禍的轉速為8rpm,生長液面位置離加熱器上沿90mm。
[0052]取4根樣品檢測，4根單晶頭部氧含量分別為:13.5,13.7,13.3,13.lppma，尾部氧含量分別為:11.5，10.8,11.L 12.7ppma，高溫熱氧化試驗，未發現熱氧化漩渦缺陷和OISF環。
[0053]實施例3
[0054]本實施例的加熱器應用在22寸石英坩禍，22寸石英坩禍高度420mm，投料量200KG，拉制P型，<100>晶向，電阻率I?3Ω.cm，直徑8英寸的太陽能硅單晶。
[0055]如圖1所示，加熱器任--對相鄰的加熱條組成一 U型加熱條，其中具有上開槽的為上U型加熱條4，具有下開槽的為下U型加熱條5，從加熱器的電極腳算起，按順時針或逆時針方向開始對下U型加熱條計數，與電極腳2間隔相隔的為奇序數下U型加熱條51，其余為偶序數下U型加熱條52。
[0056]本實施例的加熱器，如圖6所示，圖中L偶=280mm，L奇=420mm，H偶=2H奇=2L，L為加熱條寬帶，上述結構使加熱本體I的上部的發熱量大于下部的發熱量，結合上部散熱快的情況，從而使坩禍內的熔體上下溫差小，使溫度梯度保持在很小。
[0057]本實施例的改善直拉法生長單晶硅質量的方法，除了使用本實施例的加熱器以夕卜，還在增加底部加熱器以確保不漏料，化料功率開25KW，本實施例的加熱器化料最大功率80KW，化料結束即關閉底部加熱器，除了拉晶參數調整以外，拉晶過程與實施例1相同，爐壓為13Torr，氬氣流量為90slpm，籽晶的轉速為lOrpm，i甘禍的轉速為7rpm，等徑生長液面位置離加熱器上沿90mm。
[0058]拉晶結果為引放I次，成晶率89.5%，取頭、中、尾樣品檢測，氧含量分別為13.1，
8.5,10.7ppma，體壽命檢測分別為690，390，86us, PL檢測未發現同心圓環或同心圓，PL檢測圖如圖7所示，高溫熱氧化試驗，未發現漩渦缺陷和OISF環，加工成電池后，其電池轉換效率為19.786%，整根單晶未發現黑心低效片。
[0059]將現有技術的加熱器，如圖1的加熱器應用在22寸石英坩禍，石英坩禍高度420mm，投料量200KG，拉制P型，〈100〉晶向，電阻率I?3 Ω.cm，直徑8英寸的太陽能硅單晶。
[0060]如圖1所示，加熱器任--對相鄰的加熱條組成一 U型加熱條，其中具有上開槽的為上U型加熱條4，具有下開槽的為下U型加熱條5，從加熱器的電極腳算起，按順時針或逆時針方向開始對下U型加熱條計數，與電極腳2間隔相隔的為奇序數下U型加熱條51，其余為偶序數下U型加熱條52。
[0061]對比例的加熱器，圖中L偶=L奇=420mm，H偶=H奇=L，L為加熱條寬帶，上述結構使加熱本體I的上下部的發熱量均勻，坩禍內的熔體溫度梯度比較大，如圖2中的溫度曲線a所示。
[0062]對比例中，拉晶參數與實施例3相同，爐壓為13Torr，氬氣流量為90slpm，籽晶的轉速為1rpm，坩禍的轉速為7rpm，等徑生長液面位置離加熱器上沿90mm。
[0063]拉晶結果為引放2次，成晶率85.6%，取頭、中、尾樣品檢測，氧含量分別為19.8，13.5，15.7ppma，體壽命檢測分別為590，190，36us，取頭部樣品，加工成電池后，其電池轉換效率為17.956%, PL檢測圖如圖8所示，很明顯使用現有技術的加熱器生產的單晶硅中發現同心圓環，頭部有黑心低效片。
[0064]綜上所述，使用本實施例的加熱器制備直拉法生長單晶硅，實現低缺陷、超低氧、高少子壽命的單晶硅的制造，容易實現且成本較低。
【主權項】
1.一種改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，包括筒狀的發熱本體和固定在發熱本體上的電極腳，所述發熱本體上開設有沿周向交替布置的上開槽和下開槽，所述上開槽和下開槽將發熱本體分成多根依次串聯的加熱條，其特征在于，所述加熱條位于所述發熱本體上部產生的熱量大于位于下部產生的熱量。
2.如權利要求1所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，所述上開槽和下開槽的開度自下而上逐漸加寬。
3.如權利要求1或2所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，所述發熱本體的壁厚自上而下逐漸變大。
4.如權利要求1或2所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，各上開槽的槽底距離發熱本體的頂沿的距離小于各下開槽的槽底距離發熱本體的底沿的距離。
5.如權利要求1或2所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，任一一對相鄰的加熱條組成一 U型加熱條，其中具有上開槽的為上U型加熱條，具有下開槽的為下U型加熱條，從加熱器的電極腳算起，按順時針或逆時針方向開始對下U型加熱條計數，與電極腳間隔相隔的為奇序數下U型加熱條，其余為偶序數下U型加熱條，所述偶序數下U型加熱條的底沿高于奇序數下U型加熱條的底沿。
6.如權利要求5所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，偶序數下U型加熱條的底部高度不低于奇序數下U型加熱條的底部高度。
7.如權利要求1所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，所述的加熱條由上部和下部拼接而成，上部的電阻率大于下部的電阻率。
8.如權利要求1所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，設置在加熱本體外側的保溫桶的上部保溫層厚度大于下部保溫層厚度。
9.如權利要求8所述的改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，其特征在于，所述的上部保溫層采用的保溫材料傳熱系數小于所述的下部保溫層采用的保溫材料傳熱系數。
【專利摘要】本實用新型公開了一種改善直拉法生長單晶硅質量的加熱器，包括筒狀的發熱本體和固定在發熱本體上的電極腳，所述發熱本體上開設有沿周向交替布置的上開槽和下開槽，所述上開槽和下開槽將發熱本體分成多根依次串聯的加熱條，其特征在于，所述加熱條位于所述發熱本體上部產生的熱量大于位于下部產生的熱量，本實用新型通過使加熱器的上部發熱量大于下部的發熱量，從而有效減小熔體沿深度方向上的溫度梯度，減小熱對流，降低單晶硅中的微缺陷和有害雜質，制備得到低缺陷、超低氧、高少子壽命的單晶硅，成本較低且易于實現。
【IPC分類】C30B29-06, C30B15-14
【公開號】CN204608210
【申請號】CN201520267486
【發明人】湯灝
【申請人】湯灝
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月28日