水平单晶炉(crystalgrOWthfur～nace)

用于水平区熔法单晶生长和布里支曼法单晶生长的装置，是工业生产砷化镓单晶的半导体材料专用设备。其原理是在低温区保持化合物半导体材料的挥发组分的蒸汽压，在高温区进行单晶的熔体生长。按结构可分为两温区炉(2T—HB)、三温区炉(3T—HB)、梯度凝固炉(GF)等。

两温区炉(2T—HB)是水平炉最典型的形式，高温区保持在GaAs熔点以上，起合成或熔化锭料作用。低温区为使砷挥发到高温区与镓化合，并使砷的压力保持在O．1MPa，这样与GaAs的离解压力相平衡。当炉体向左移动时，在结晶前沿的温度梯度作用下使GaAs熔体沿籽晶逐渐结晶而生成单晶。

三温区炉(3T—HB)是生长砷化镓比较理想的炉子。在高温区和低温区之间增设一个温区丁。，这样使温度梯度比较小，对生长单晶有利，并能改善晶体的完整性。研究结果表明：丁。的存在对抑制镓和石英的反应起了较好的作用，从而可以减少硅的污染。图为3T一734HB炉体结构，为了达到所设定的温度分布，每个温区都用多段加热，特别对丁，区，由4段或更多加热段组成。为了使结晶部位温度均匀，在此采用四象限加热方式，以达到理想的固液交界面。HB炉要求有稳定的温控体系，一般采用自动温控体系，现在已发展到带有升降温程序的温控体系，并由计算机来操纵若干台。

梯度凝固炉(GF)是采用逐渐降温的方法生长GaAs单晶。因此必须有严格带有升降温程序的温控设备，由于计算机程序温控的开发，使GF发展成为高度自动化的设备。GF的高温区由很多个(20～40个)加热的小单元组成，每个单元仅有25～50mm的长度，每单元与计算机有一个相对应的程序温控单元。按所设计的程序每个单元依序降温，以进行单晶生长。GF已经可以用来生长大尺寸的GaAs单晶。水平单晶炉的发展趋势是增大坩埚装料量、增大单晶的截面，为此，全自动化的梯度凝固炉成为发展的重点。