Устройство для получения монокристаллов кремния Советский патент 1961 года по МПК C30B13/28 C30B29/06 

В известных устройствах для получения монокристаллов кремния больших сечений, выполненных в виде вертикальной установки для бестигельной зонной плавки с индукционным нагревателем и электромагнитным подиором жидкой зоны, удается получать слитки кремния диаметром не более 15-17 мм.

Предложенное устройство позволяет получить слитки монокристаллического кремния диаметром 20-40 мм и длиной до 400-500 мм, что во много раз повышает производительность плавильного агрегата и значительно расширяет возможности приборостроения.

С этой целью устройство выполнено в едином экранированном корпусе и снабжено ламповым инвертором для регулирования частоты низкочастотного генератора, индуктор которого монтирован под плавильным контуром.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, выполненное п едином экранированном корпусе; на фиг. 2 - схема -плавильной печи.

Основными элементами устройства являются двухчастотный генератор / и плавильный агрегат 2, плавильная камера 3 которого имеет плавящий 4 и низкочастотный 5 индукторы.

Генератор / предназначен для одновременного воздействия ня зону расплава токов двух частот: высокой (5Мгц) и низкой, регулируемой в пределах от 8 до 25 Кгц. Это обеспечивает проведение плаво-; слитков различных диаметров, каждому из которых соответствует своя частота тока, создающего необходимый электромагнитный подпор и поддерживающие усилия.

Низкочастотный генератор собран по схеме электронного инвертора, в котором используются импульсы анодного тока, близкие к прямоугольной форме, которую имеет и напряжение на аноде генераторной

лалшы. За счет постоянного напряжения на аноде лампы в период ее проводимости и прямоугольной формы анодного тока резко до 90% возрастает к.п.д: лампы и мощность, отдаваемая ею.

Плавильная печь (фиг- 2) имеет плавильную камеру 3, верхнюю о и нижнюю 7 траверсы, редукторы 8 ручного и 9 механического перемещения камеры 3, привод и другие узлы.

Плавильная камера 3 состоит из двух зажимных головок 10, смонтированных на траверсах (5 и 7, и кварцевой трубы, внутри которой через вильсоновскио уплотнения вводятся щтоки /7, между которыми закрепляется обрабатываемый слиток 12. К зажимным головкам 10 подведена вода для охлаждения уплотнителей, через ниппель верхней головки в камеру вводят газ, выход которого обеспечивается через ниппель нижней головки.

Предмет изобретения

Устройство для получения монокристаллов кремния больщих сечений, выполненные в виде вертикальной установки для бестигельной зонной плавки с индукционным нагревателем и электромагнитным подпором жидкой зоны, отличающееся тем, что устройство выполнено в едином экранированном корпусе и снабжено ламповым инвертором, с целью регулирования частоты низкочастотного генератора, индуктор которого монтирован под плавильным контуром.

21