Quartz crucible is a specialized high-purity container made from quartz glass, used in photovoltaic and semiconductor industries to melt and crystallize silicon. It features excellent thermal stability (up to 1450°C), corrosion resistance, and a dual-layer structure (bubble-rich outer layer and transparent inner layer) to optimize crystal growth efficiency and purity.
Quartz crucibles are a specialized product within quartz glass products. They are containers used in the photovoltaic and semiconductor industries to hold molten silicon and form silicon ingots. Due to the properties of quartz crucibles such as cleanliness, homogeneity and high-temperature resistance. In terms of physical and thermal properties, its deformation point is approximately 1100℃, its softening point is 1730℃, and its maximum continuous service temperature is 1100℃, with a short-term maximum of 1450℃. It is currently widely used in the production process of extracting crystalline silicon in the solar energy and semiconductor fields and is a consumable in the production process of crystalline silicon.
La produzione di crogioli in quarzo a semiconduttore e crogioli di quarzo fotovoltaico seguono entrambi lo stesso flusso di processo: in primo luogo, attraverso l'uso della forza centrifuga e dei dispositivi di formazione, le materie prime a sabbia di quarzo sono formate in una certa forma e spessore in uno stampo cromatico di quarzo rotante. Con archi elettrici ad alta temperatura come fonte di calore, le materie prime a sabbia al quarzo nello stampo di crogiolo di quarzo vengono fuse ad alte temperature. Dopo il completamento dello scioglimento, vengono eliminati gli spazi vuoti del quarzo. Posizionare il crogiolo di quarzo con la fine rivolta verso il basso sulla piattaforma di lavoro. Utilizzare l'attrezzatura di macinazione o vari dispositivi di sabbiatura per rimuovere la sabbia che aderisce alla superficie esterna del crogiolo di quarzo. Quindi, utilizzare il taglio del bordo e le attrezzature per smussature e il dispositivo di centraggio per correggere il crogiolo di quarzo. In base ai requisiti di altezza, utilizzare il dispositivo di taglio per tagliare il crogiolo di quarzo. Infine, usa i dispositivi di smussatura interna ed esterna per smussare la faccia di fine taglio del crogiolo di quarzo come richiesto.
Il crogiolo di quarzo presenta una struttura a doppio strato sia all'interno che all'esterno. I primi crogioli di quarzo avevano una struttura completamente trasparente. Questa struttura trasparente era soggetta a causare condizioni di trasferimento di calore irregolari, aumentando la difficoltà della crescita delle aste di cristallo. Inoltre, la struttura uniforme ha richiesto una grande quantità di sabbia di quarzo di alta qualità e di alta purezza ed era costosa. Pertanto, il metodo di preparazione di questo tipo di crogiolo di quarzo è stato sostanzialmente eliminato. I crogioli di quarzo preparati con il metodo ARC sono semi-trasparenti e hanno una struttura a strato interno ed esterno. Lo strato esterno è una regione con alta densità di bolle, nota come strato composito a bolle. Lo strato composito a bolle è riscaldato in modo più uniforme e ha un migliore effetto di conservazione del calore. Lo strato interno è uno strato trasparente di 3-5 mm, noto come strato di esaurimento della bolla. La presenza dello strato di deplezione della bolla riduce la densità della bolla nell'area di contatto tra il crogiolo e la soluzione, migliorando così il tasso di successo della crescita del singolo cristallo e la qualità delle aste di cristallo.
La purezza della sabbia di quarzo influisce in modo significativo sulla qualità della trazione del cristallo. Durante il processo di trazione dei cristalli, il contenuto di gruppi idrossilici, elementi di impurità e bolle all'interno del crogiolo di quarzo influenzerà la qualità dell'asta di silicio e la durata del crogiolo del quarzo. Tra questi, la via del processo può migliorare il contenuto dei gruppi idrossilici, ma il contenuto di impurità e bolle dipende di più dalla purezza della sabbia di quarzo.