坩埚锥角是诱发 VGF 法 GaAs 单晶出现孪晶与多晶的重要因素之一, 应用数值模拟的方法对其进行了研究与探讨, 研究发现, 在晶体生长的放肩阶段, 坩埚锥角为 60, 90, 120 3 种情况下, 晶体生长的固液界面均凹向熔体, 随坩埚锥角 a 的增大, 接触角 0 变小, 非均匀形核几率增加, 易诱发孪晶和多晶. 根据热量传输分析, 在晶体生长的转肩阶段, 随坩埚锥角 α 的增大, 沿轴向传走的热量减小, 径向传走的热量增加, 增大了径向的温度梯度, 造成凹的生长界面, 导致三相点处过冷度的增加, 也增大了孪晶及多晶产生的几率. 而在等径生长部分由于远离了坩埚直径增加的区域, 坩埚锥角对成晶率的影响较小. 考虑到晶体生长的效率, 为获得较长的等径部分, 需要设计合适的坩埚锥角. 选取了 90 的坩埚锥角, 模拟及实验均证实这一角度即能有效提高单晶成晶率, 又能保证一定的晶体生长效率, 并生长出直径 4 英寸的 VGF GaAs 单晶.