本實用新型涉及一種多晶硅熔化提純單晶硅生產(chǎn)裝置，是與單晶

爐配套使用的水平永磁場設(shè)備。

二、

背景技術(shù)：

隨著國家對光伏產(chǎn)業(yè)的扶持和光伏產(chǎn)業(yè)的日益成熟。單晶硅等硅材料應(yīng)用越來越廣泛，并且對單晶硅材料的性能要求也越來越高。在單晶硅生產(chǎn)中，通過對單晶爐外加磁場，使液態(tài)硅受磁場力作用，降低對流現(xiàn)象，使摻雜的元素分布更均勻，單晶硅材料的性能得到了明顯改進(jìn)。市場多使用單晶電磁場設(shè)備，磁場強(qiáng)度可調(diào)。通過使用，我們發(fā)現(xiàn)針對不同物料，一般磁場在800~1500Gs時，磁場作用效果明顯。磁場高于1500 Gs后，磁場作用效果改變較?。欢陀?00 Gs時，磁場作用效果基本沒有。由于適合單晶硅生產(chǎn)的磁場范圍較小，單晶電磁場的調(diào)節(jié)功能完全失去意義。由于單晶電磁場生產(chǎn)和使用成本較高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗電量大，線圈有噪音，使用時需要定期維護(hù)。因此，在磁場強(qiáng)度確定不需要調(diào)整的情況下，完全可以采用單晶永磁體來替換單晶電磁場，可以節(jié)省電能，降低運行和后期維護(hù)費用，減少噪音污染。

三、

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種用于多晶硅熔化后提純單晶硅生產(chǎn)的單晶永磁場設(shè)備，用以提高單晶硅材料的性能，并減少設(shè)備投入，降低運行費用和噪聲污染。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：該單晶永磁場由支架及固定在其上的導(dǎo)磁板、兩軛板和兩磁系構(gòu)成，其特點是：兩磁系分別固定在兩軛板上，兩軛板通過導(dǎo)磁板連接，兩磁系相對布置在單晶爐兩側(cè)，磁系中心與單晶爐主室結(jié)晶位置齊平，磁系、軛板及導(dǎo)磁板構(gòu)成C形半圍形狀。

本實用新型將永磁場運用到半導(dǎo)體硅的生產(chǎn)領(lǐng)域，使多晶硅在熔化后再結(jié)晶為單晶過程中在外加永磁場的情況下提高半導(dǎo)體硅工藝參數(shù)，改變3價和5價元素在半導(dǎo)體硅中的分布。與電磁場相比，本實用新型無能源消耗，節(jié)能環(huán)保，沒有噪音污染，工作中無故障，免維護(hù)。

四、附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本實用新型磁系的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的側(cè)視圖。

五、具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型由支架1及固定在其上的導(dǎo)磁板2、兩軛板3和兩磁系4構(gòu)成。兩磁系4分別固定在兩軛板3上，兩軛板3通過導(dǎo)磁板2連接。兩磁系4相對、平行位于單晶爐5兩側(cè)，磁系4中心與單晶爐5主室結(jié)晶位置齊平。磁系4、軛板3及導(dǎo)磁板2構(gòu)成C形半圍形狀。磁系4面積大于單晶爐5主室結(jié)晶位置晶體面積，使晶體全部處在磁場作用范圍內(nèi)。軛板3上平面低于單晶爐5主室上平面，使單晶爐5主室升起后旋出，單晶爐5副室可以移出。導(dǎo)磁板2在單晶爐5后面或下面與單晶爐5留有一定空間便于設(shè)備檢修、取出單晶硅和添加多晶硅物料。導(dǎo)磁板2及軛板3采用高導(dǎo)磁低剩磁材料制成，以減少磁阻、漏磁和剩磁。兩個磁系4可為雙活動式、一固定一活動式或雙固定式，用在主室直徑500mm及500mm以上的單晶爐5上。磁系4截面為正方形，軛板3截面為近似正方形，軛板3面積是磁系4面積的1.7倍，以保證中心磁場強(qiáng)度和減少設(shè)備周圍漏磁。軛板3足夠厚，其厚度是磁系4截面邊長的0.15倍，保證磁系不退磁。兩磁系4中心磁場強(qiáng)度為800-1500GS，以保證多晶硅在結(jié)晶為單晶時的工藝要求。

如圖3、4所示，磁系4為單極結(jié)構(gòu)，兩個磁系4極性相反，即一個為N極，另一個為S極，采用該種結(jié)構(gòu)可使兩磁系4之間形成均勻的水平磁場，磁感線平行穿過單晶爐5物料區(qū)，再經(jīng)過軛板3、導(dǎo)磁板2構(gòu)成閉合磁場。磁系4由非導(dǎo)磁不銹鋼盒體7及多個由稀土釹鐵硼材料制成的方形磁體6構(gòu)成，方形磁體6按行列排布、多層堆積布置在非導(dǎo)磁不銹鋼盒體7內(nèi)。方形磁體6的排布為行與行之間、列與列之間相斥，層與層之間相吸。磁系4外側(cè)設(shè)有非導(dǎo)磁不銹鋼罩8，以對磁系4進(jìn)行防護(hù)，防止水及水蒸氣等液體腐蝕磁系4中的方形磁體6，同時還能起到美觀作用。