MOCVD(金属有机化合物化学气象积淀)[4],是第三代半导体材料GaN生长技术。反应室温度是决定MOCVD系统外延材料生长质量的关键因素。本文的主要工作就是设计出一套MOCVD设备专用的温度控制系统,重点对温控器、加热系统中的加热器及加热电源进行分析研究。论文首先简要介绍了MOCVD温度控制的控制方案、控制对象、控制特点等。其次,本文设计了温度控制器的硬件,以高性能单片机PIC18F87J72微控制器芯片为核心元件,该温度控制硬件系统能实现数据采集、数据转换和处理、多段PID控制算法、现场CAN总线通信和键盘终端处理及显示功能。总体设计以简约和节约经济成本为出发点,尽量选用高性芯片能节约设计成本,在稳定性、精度和易实现程度等方面都有着突出的特点。再次,论文在硬件设计基础上完成了温度控制器的软件设计,其中包括A/D模块子程序、D/A模块子程序、总线通信程序,显示与按键子程序,并对整个硬、软件系统进行了仿真调试。温度控制器采用多段式PID控制离散算法,该算法具有PID控制器的动态监测品质和稳态精确度,达到了上升时间快,超调小的要求。本文的最后还对MOCVD加热系统进行了研究和设计,选取了符合系统要求的加热电源,并对整个温度控制系统进行模拟和试验,结果显示控制效果良好。