3-1 長晶系統之測試
3-1-1 溫場量測
我們首先將熔區加熱，並藉由溫場的量測來了解所架設的系統對 晶體生長的可行程度。我們將預熱裝置通予電壓 110V，溫度約為 850
℃，保溫區設定在 800℃，生長區的白金片通予 80A 的電流，其溫度 約為 1200℃，在把熱電偶固定在傳送系統上，在距離熔區上方 1 公 分的位置，以 1cm/min 的速度移動，量測每移動一公分所得到的溫 度，圖十六為所量測到系統內的溫度分佈。
3-1-2 其他因素之討論
在我們所使用的水平式區熔法中，測試其生長晶體時之儀器操作 上，發現在操作上有些許的設計需加以改進：
(1) 在水平區熔中我們使用浸入式加熱法作為熔區的加熱裝置，但是 在使用白金片作為加熱體的過程中，白金片容易因為在加熱過程 中，因為高溫的原因，造成結構上的改變，因此白金片在通過高 電流達到熔區熔化的溫度後會有斷裂的情況發生造成熔區熱場的 不穩定，因此在白金片尺寸的選擇上需要在做改進，應選擇較厚 及較寬的白金片以增強白金片的強度及其加熱的區域。
(2) 在白金片與變壓器之間的連結銅片，在長期受到高溫的影響下，，
使得銅片溫度約 250℃，會嚴重產生氧化銅造成絕緣的作用(圖十 七（a）)，使得白金與銅片間的的導電並不順暢，造成熔區熱場的 不穩定，因此我們在銅片的邊緣加裝蛇管(coil)作為冷卻用，使得 銅片降溫至 60℃，可以有效的阻止氧化銅的產生(圖十七(b))。
(3) 晶體生長操作時，可發現熔區上方的熱對流強勁，在此過程中，
熔區中的鋰會與氧氣形成氧化鋰蒸汽附著在觀察區的石英蓋上，
使得石英蓋霧化。在此方面的雖然系統中會通以空氣將氧化鋰帶 離熔區上方但是若通過的空氣流量太大則會影響熔區的大小及其
的影響達到最小。
圖十七(a) 銅片表面產生氧化銅 圖十七(b) 加裝蛇管後，銅片表面 無氧化銅產生
在區熔法中，熔區的大小為控制生長晶體品質的重要關鍵，
在熔區大小的控制上，與白金片的大小及所通過的電流量有極為重要 的關係。我們採用長 8 公分寬 0.3 公分厚 0.05 公分的白金片，通予 80 安培的電流可以得到寬度約 0.7 公分大小的熔區，但是在達到 LN 熔點溫度的同時時，因為白金片在高溫下結構改變造成斷裂。
藉此經驗，我們可以得到在白金與電流的選擇上的經驗，關於加 熱片的選擇上，我們將選擇較厚的白金片，其厚度約為 0.1 公分、長 為 12 公分、寬為 1 公分，將可承受在高電流及高溫下白金結構的改 變，避免白金片在生長過程中斷裂；而在電流的選擇上，配合歐姆定 律我們可以計算出所需的電流大小以及可以得到的熔區尺寸。並藉由 此測試過程同時進行此長晶系統的試車工作，由此以進一步改良儀器 之設計。
3-2 模擬部分
圖十九 表面熱通量分佈圖
此次報告主要討論雙層模式的物理系統與運作模式，我們分別討 論整體模式與局部模式，將來會將此二模式結合在一起，並且研究其 模式進行雙向之可能性。未來模擬的結果也將與實驗進行比較與討 論，找出兩者之差異。