本项目在对热场配置进行优化时，兼顾了采用合适的结晶速度这重要参数。固液界面特种加热炉可很好调整固液界面形状，这对生长不同晶向晶体降低位错密度，提高成品率都十分重要。单晶生长过程中固液界面形状的控制是提高成品率的关键技术。在水平单晶生长过程中，无法完全按器件制造所要求的晶向生长，即晶体生长方向与晶片的晶向有定的夹角，这导致了水平单晶的切片，般都要斜切因而切片技术难度较大，为使所切晶片上电学参数尤其是载流子浓度均匀分布，固液界面也必须与生长方向成定角度。因为杂质主要是掺杂剂的分凝是以固液界面为界线的，如果单晶生长过程中固液界面与生长方向之间角度和所切晶片晶向与单晶生长方向之间角度不致，所切晶片上的载流子浓度会形成浓度梯度，即得不到均匀分布，这会对在晶片上生长外延材料及器件的成品率和性能造成不良影响。角度不致还有可能在晶体内部出现热应力而导致晶体完整性差，使增大，从而降低成品率。国内外在水平单晶研究开发中，多年来都是使用管状加热炉。因此，固液界面只能与生长方向垂直，无法得到所需要的偏角。管状加热炉除了无法得到所需偏角以外，还很难调制固液界面本身的平坦度，由于砷化镓热导率相对较低，在采用管状加热炉的情况下固液界面四周的热环境是固定的，无法变动的，加上热辐射和固液界面的结晶潜热难以导出，使熔体边缘温度低于中心处温度，往往使固液界面凹向熔体。这种界面非常容易出孪晶，或使晶体的增大，降低成品率。在单晶生长理论中，理想的固液界面形状应为平坦的或略为凸向熔体，做到这点，加热体的设计和制造非常关键。加热体是单晶生长的核心，对单晶生长影响非常大，是决定单晶生长成功与否的关键因素之。该产品的设计和制造是本公司多年科研的结晶。本公司在炉体结构的设计保，当产品产量为吨时，即达到盈亏平衡。社会效益分析水平砷化镓单晶近年来大量用于红外和高亮度，是目前生产量和需求量最大增长率最快的化合物半导体器件之。但是由于国内没有生产该产品的企业，使国内企业对该产品的需求主要依赖进口。本项目的实施，可以满足国内企业市场需求，替代进口产品，并可出口创汇。同时，本项目的实施，将带动相关产业的发展，从而推动我国经济快速发展。总成本费用估算表序号年份项目投产期生产期合计第年第二年第三年第四年第五年第六年第七年第八年第九年第十年生产负荷原材料及辅助材料外购燃料和动力工资及福利摊销费用修理费折旧费财务费用管理费单晶生长是在密封于石英反应管中的石英舟中进行的，因此首先要解决的是石英舟与熔体的粘舟问题。只有不粘舟才能保证单晶生长顺利，不出多晶孪晶。生长完成后，晶体易从舟中取出脱舟良好且生长的晶体完整性好符合产品技术指标。这个问题曾是困扰单晶生长的个较严重问题。很多单位曾试用过石英舟表面涂碳，碳舟虽可避免粘接问题，但碳易大量掺入晶体成为有害杂质，从而使晶体报废。本项目承担单位国瑞公司经多年研究实践找到了解决粘接问题的良好方法，成为本公司项独特的专有技术石英舟预处理技术，该项技术主要是在适当的溶剂中进行热处理，它可保证在长达天的单晶连续生长中，熔体与舟不粘接，单晶生长完成后，单晶顺利脱舟。纵向温度分布技术通过中高温热场的合理配置，提高晶片的纵向均匀性，有利于提高成品率。本项目所设计的水平单晶炉是种多段式两温区炉，只有热场配置合理即温度梯度合适才有可能生长出合格单晶，公司技术人员经过反复实验比较不断优化，设计出了合理热场，优化了温度分布，为提高单晶生长成品率实现该工艺的产业化创造了又个有利条件。本项目中，单晶生长采用两步法，即先合成多晶然后再次备料生长单晶，备好的多晶放入两温区多段加热炉中生长单晶谓之无砷端生长技术。两温区炉高温区温度为。中温区为。这种加热结构既得到所需的温度分布，又可抑制生长过程中的污染。污染是由于舟石英管都是石英即材料易于使并入熔体和单晶中。抑制污染的机理是在合成和晶体生长中，高温区发生熔体中的与石英反应分别表示液固气相。反应使进入，反应使部分与反应生成气相逸出，二者差值，造成中的并入