PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA PURIFICAÇÃO DE SILÍCIO POR SOLIDIFICAÇÃO DIRECIONAL

IPC Classification

Abstract

O PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA PURIFICAÇÃO DE SILÍCIO POR SOLIDIFICAÇÃO DIRECIONAL compreende equipamento e método para purificação de silício durante solidificação direcional vertical ascendente em um molde (14) estático, sendo o principal mecanismo de purificação a macrossegregação de impurezas para última região do lingote a solidificar, que é o topo do lingote; ainda, trata da purificação de silício com a redução nos teores de impurezas metálicas tais como Fe, AI, Ca, Ti, V, Zr, Zn, Na, Mn, Mg, Cu, Ba, Cr, Nb, Ni, Co, e Ta, mas não se limitando tão somente a esses elementos. O PROCESSO PARA PURIFICAÇÃO DE SILÍCIO POR SOLIDIFICAÇÃO DIRECIONAL faz uso não somente da velocidade de avanço da interface e do gradiente de temperatura para controle da solidificação direcional com objetivo de macrossegregação, mas também faz uso da convecção para intensificar o efeito de macrossegregação durante a solidificação direcional. Nesta invenção, a convecção do líquido pode ser gerada com agitador mecânico ou pela utilização de elementos de aquecimento por indução eletromagnética. Além disso, com o uso e controle dos conjuntos de aquecimento na lateral da câmara, um gradiente de temperatura transversal (horizontal) é gerado no líquido, estabelecendo um efeito de convecção natural no líquido devido à diferença de densidade em função da temperatura. Assim, a convecção natural gerada no equipamento e o método da invenção contribuem para intensificar o efeito da macrossegregação durante a solidificação direcional.