半導體於布氏爐中結晶成長的過程，是溫度場與熔液中流場互相耦合，並且涉及液固T
相變化，及摻雜濃度分布的一個複雜的問題，其中摻雜(dopant)濃度分布的不均勻是
一個很受到關注的問題。這與結晶過程中的溫度場與流場有著密切的關係。本篇論文
的研究目的是建立一個數學模式，來分析布氏爐中半導體結晶成長的現象。以數值方
法求解結晶過程中，熔液的流場、溫度場、及摻雜濃度的分布情形。首先對軸對稱的
布氏爐，採用渦量流線方程式來解速度場,採用熱源法(Source Term)的能量方程式來
解溫度場，而對流項的差分方程式以二階上風法(Second Upwind Method)解。以砷化
鎵(GaAs)為測試材料，濃度場中的摻雜物質採用硒(Se)。
從數學模式中的計算結果，發現液固界面在結晶成長時會有嚴重的撓曲現象。而這也
就是摻雜在徑向濃度分布不均勻的重要原因。從調整雷利數(Rayleigh Number) 發現
，自然對流的強度對溫度場的影響不大。從調整史帝史數(Stefan Number) 中發現，
潛熱的釋放是影響溫度場的主要因素。從觀察濃度場的等濃度線來看，流場強烈地主
導濃度場的分布。因此，要想獲得好的結晶品質，本文有下面兩個建議：1.減低爐壁
降溫速度。2.嘗試改變爐壁邊界條件。