在多晶硅定向凝固制备铸锭工艺中，通过热场控制获得硅熔体固-液界面处的分凝效应使金属杂质聚集在硅锭的顶部和底部，多晶硅得到进一步纯化。本文重点探究热场工艺参数和真空度对晶体生长的影响。通过调节热场工艺参数中的发热体温度和坩埚下拉高度，探究定向凝固条件下的长晶速度、晶粒形貌和提纯效果，通过实验手段探究真空条件对于循环料中金属杂质和夹杂相的分布特性和迁移机理，主要研究结果如下:　　1、建立三维瞬态热场模型探究，研究表明:当坩埚下拉速率不变时，长晶速率随着发热体温度升高呈线性降低;当发热体温度不变时，长晶速率随着坩埚下拉速度降低呈指数下降。　　2、硅锭中柱状晶生长良好，晶体形态完整，极少出现因热场不稳定导致的晶粒断裂。晶粒直径一般在5～15mm之间，长度在100～200mm之间，生长形貌整体呈现较为整齐的柱状晶，但靠近坩埚的侧壁出现厚度为20mm细微侧长晶现象，但不影响提纯效果。实验检测表明热场工艺将Fe含量300ppm wt的原料提纯到1ppm wt，出成率为85％。通过硅锭径向、轴向和坩埚侧壁的浓度分析，证实通过控制热场参数可有效控制原料提纯效果。　　3、在长晶阶段采用不同的真空工艺条件探究真空条件对循环料中杂质的影响，发现非挥发性金属杂质（比如Fe）的分布基本不受真空条件影响，挥发性金属杂质(比如Al，Ca，Na)和夹杂相的分布受真空条件影响很大。在真空初期，大量挥发性金属杂质脱离夹杂相表面，导致大尺寸夹杂相和部分金属杂质因重力作用沉积硅锭底部，小尺寸夹杂相和金属杂质依然悬浮在硅液中并最终聚集在硅锭顶部。