金属有机物化学气相淀积(MOCVD),是目前应用于微电子和光电子领域十分广泛的气相外延生长技术。该技术制备的薄膜材料对质量、厚度的均匀性等要求非常严格,而影响其质量和厚度的一个重要的因素是反应过程中复杂的气体流动和传热问题。但是,制各薄膜的反应器中气体流动具有复杂和不可观测的特点,国内对MOCVD反应室内部流场和温度场的研究只处在初级阶段。因此,对MOCVD反应室内部流动进行数值计算,掌握其内部真实流动规律是十分有必要的。　　 本文首先针对立式MOCVD系统高速旋转盘反应室的特点,对立式MOCVD的外延生长动力学理论进行了详细分析。从MOCVD化学反应动力学出发,对MOCVD生长过程中主要发生在气相进行的均相反应和在固相表面进行的异相反应进行了分析,提出了边界层理论。接着开始建立数学模型,为简化计算进行基本假设、建立控制方程及定义边界条件,并对气体热物性参数进行了说明。流体流动的控制方程不能直接由数值方法来求解,采取了有限容积法离散控制方程的方法,并运用流行的SIMPLE算法解决压力和速度的耦合问题。进行CFD数值模拟离不开专用流体力学软件,对本文所运用的CFD软件群FLUENT,包括其前处理器GAMBIT及后处理器Tecplot进行了介绍。　　 利用FLUENT对立式MOCVD反应室进行了二维模拟研究。分析了D125立式MOCVD反应室工艺条件的变化对反应室流场结构和温度场分布的影响。研究发现,适当增加进气的流量、降低反应室的压强、设定适宜的生长温度、调节合适的基座转速等,不仅可以有效地抑制热浮力效应,而且可以充分实现反应室内部流场和温度场的均匀分布。　　 为了使模拟结果更接近于实际,进一步对立式MOCVD反应室进行了三维模拟分析。研究了反应室压强与基座转速对流场结构和温度场分布的影响,与二维模拟结果作验证对比。结果同样表明,降低反应室的压强、增加基座转速有利于反应室流场的稳定。这些结果与二维模拟时一致。　　 对Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的生长进行了研究,通过实验方法对理论模型进行了验证。通过分析DBR的基本组成及原理获得了测量外延薄膜相对均匀性的方法,进行了AlGaAs/AlAs DBR生长及白光反射谱测量,通过实验结合实际的材料生长来验证本文的模拟结果的正确性。　　 最后,进行了AlGaInP LED外延材料生长,对器件结果进行了分析,结果发现,不同生长温度不会改变量子阱的发光波长,发光峰半高宽也几乎不变,但较高的生长温度能使LED的光输出功率和光强得到较大提高。