直拉法生产单晶硅是目前制备单晶硅的最主要方法，热场系统是硅材料成晶的最重要的条件之一，热场的温度梯度分布直接影响着是否能顺利地拉出单晶和控制单晶的质量好坏。因而热场的设计和改进对一个有竞争力的拉晶厂家来说非常重要。热场的部件主要包括石墨加热器、石墨坩埚、导流筒、保温筒、埚托、炉底护盘等等，各家在设计过程中会略有不同。就目前的拉单晶的厂家一般采用是高纯材质的石墨来制作热场所需要的石墨件，碳碳复合材料新发现，单晶硅热场材料的新选择。
1.石墨坩埚在热场系统中的功能在拉制单晶的过程中，石墨坩埚作为关键核心部件的主要作用有如下几点：
（1）高温承载作用：装满多晶硅原料的石英坩埚要置于石墨坩埚里面，石墨坩埚要承载石英坩埚和多晶硅等原料的重量，保证高温石英坩埚变软后，原料不会泄漏出来，并且在拉晶过程中要承载原料做旋转运动，因此，对其力学性能要求比较高；
（2）传热作用：坩埚通过自身优良的导热性能，传导多晶硅原料融化所需的热量，融化温度在1600℃左右，因此，坩埚必须要有良好的高温导热性能；
（3）安全作用：在紧急情况停炉时，由于多晶硅冷却时体积膨胀（大约为10%），坩埚短时间内会承受很大的应力，因石墨材料自身的强度较低，石墨坩埚在这种情况下一般都会炸裂而报废，甚至损坏相邻部件乃至整个热场，因此石墨坩埚强度较低是单晶生产稳定的隐患，急需更新换代，使用符合拉晶需求的抗折强度大的产品。
2.石墨坩埚的技术分析直拉单晶炉用石墨坩埚，主要采用等静压高纯石墨制成。其生产过程见图2。石墨坩埚的生产及其本身具有以下特点：
（1）生产工序比较长，每一个环节都是一个高耗能、高耗材的过程；
（2）直拉单晶炉用石墨坩埚，主要采用等静压高纯石墨制成,要求精度较高，生产大尺寸石墨坩埚成型困难，加工难度大，质量难以保证；
（3）石墨坩埚做成多瓣，结构复杂，连接部位磨损快，容易漏硅，危害热场；
（4）石墨坩埚脆性大，强度低，反复急热、急冷使用时容易开裂，使用寿命比较短。
碳/碳复合材料坩埚的诞生碳/碳复合材料坩埚采用由高强度碳纤维和增强碳基质构成的复合材料制备而成，所用碳纤维的碱金属杂质含量低、强度和弹性模量大，采用整体结构和近净成型的设计理念，通过坯体制备、增密、纯化、高温热处理和表面涂层处理等工艺进行制造。用来制备单晶硅热场的零件必须通过纯化处理，保证金属杂质含量降低至100ppm以下，满足制备热场零件的要求。其生产过程见图3。碳/碳坩埚的生产工艺及其本身具有以下特点：
（1）生产工序短，生产和使用能耗大大降低，主要工序都在密闭设备中进行，无有害气体排放，对环境无不利影响；（2）采用成熟的三维编制技术，坩埚结构可设计性好，尺寸精度高，各种尺寸坩埚质量稳定；
（3）碳/碳复合材料坩埚采用整体的设计理念，由碳纤维增强碳基体制备而成，强度高，结构简单，重量轻，操作方便；
（4）碳/碳复合材料坩埚热膨胀系数小，抗热震性好，在急热、急冷环境中使用时不开裂，使用寿命长。
在未来的某个时段中，碳碳复合材料会成为单晶热场选材的主要材料，信瑞达石墨多年来一直致力于石墨热场，石墨模具，等静压石墨、模压石墨、防雷石墨片、石墨坩埚、石墨加热器、石墨保温桶等石墨加工件的加工和研发，经过不段努力，信瑞达石墨成为世界五百强石墨制品供应商，我们深知，技术与创新是企业发展的基 石信瑞达石墨拥有铣、车、刨、切、钻、打磨以及CNC(数控机床)等加工能力。成本的控制和准确的结果对顾客来说是最重要的。因此，为客户提供最优质的石墨碳素制品和良好的服务是信瑞达石墨一直所追求的。
