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硅碳棒多晶硅还原炉中的稳态流动

    对不同18对硅碳棒多晶硅还原炉中的稳态流动进行三维数值模拟计算,考查了不同结构中还原炉内流动及温度分布。分散进、集中出结构进口低温区影响范围大,使炉内下部一定高度内的外圈硅碳棒环境温度较低,上部温度较高,生长中容易出现头重脚轻,“倒硅碳棒”风险大;由于从底盘中间圆环出气,会对底盘中间进气产生一定程度的“短路”现象,导致炉内三氯氢硅浓度降低,影响硅碳棒生长,而且也降低原料气的使用效率。集中进、分散出结构由于高温出流气体从分布均匀的各出气口流出,使整个炉体空间温度分布均匀;而且由于集中进气不会出现因为分散进气而产生的底部低温区的存在,也不会由于进气的携带使出流气体再次进入炉内或者进气发生“短路”,此种结构最有利于多晶硅均匀生长。18对硅碳棒直径90mm时多晶硅CVD还原炉电耗为1.638MW,能量损失占78.9%,而辐射热损失占总能量损失的70.9%;平均硅沉积速率7Ex,m/min时,硅产量为22.5kg/h,产品单位质量,能耗约72.8kWh"g。www.beritawan.com

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