袁长路，李伯军，李 杰，李留臣

(江苏华盛天龙光电设备股份有限公司，江苏金坛213200)

镓是易熔合金的良好组元，广泛应用于光电行业。纯镓及其易熔合金可作核反应堆的热交换介质。由于镓的液态温度范围很大，随温度升高体积膨胀均匀，可作高温温度计[4]或防火信号装置等。用镓铝合金代替水银制造医用紫外线辐射灯，能改善医疗效果。生产半导体材料是镓的主要用途，如：制取化合物半导体砷化镓、磷化镓[2，3]等，也是锗和硅的掺杂元素。在微波器件领域内，砷化镓是最有前途的半导体材料。为此，我们研制开发了DRF-J45镓单晶炉，主要用于镓晶体生产。通过提拉法生长方式，将晶体的纯度提高到半导体产业使用级别。

1 镓单晶生长工艺特点

1.1 镓的主要性能特点

镓是银白色金属，密度5.904 g/cm3，熔点29.78℃，沸点2 403℃，化合价2和3，第一电离能5.999 eV，凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构，纯液体有显著过冷的趋势，可以放在冰浴内几天不结晶，质软、性脆，在空气中表现稳定，加热可溶于酸和碱；与沸水反应剧烈，但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。用途是制造半导体砷化镓、磷化镓[2，3]、锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。

1.2 镓单晶生长工艺要求

根据金属镓的性能特点，制备高纯镓的工艺方法很多，比较有效的方法是单晶提拉提纯生长。……