金属有机化学气相沉积（简称MOCVD）是制备微电子和光电子器件的关键技术，尤其在制备GaN基LED方面具有广泛的应用前景和市场需求。反应室是整个MOCVD系统的核心，它直接影响到外延生长后薄膜材料的质量。然而，由于反应室内部结构非常复杂，气体流动和热场分布具有不可观测性，对MOCVD反应室进行数值模拟，掌握气体流动和传热规律对MOCVD反应室的设计有非常重要的理论指导意义。本文针对自主研发的61×2″MOCVD设备，采用CFD技术（计算流体动力学简称）FLUENT软件对反应室进行了温度场和流场的数值模拟，主要研究工艺参数（如入口流量、操作压强、基座温度、基座旋转、入口与基座间距等）对温度场和流场的影响。研究发现，增大入口流量使基座表面的高温层变薄，会有效的抑制热浮力的作用，然而，增大入口流量的同时也会在基座外角处产生涡旋。操作压强对反应室温度场和流场不敏感。基座温度升高，使得基座与入口之间温度梯度加大，高温层变薄，有利于提高薄膜沉积速率。基座旋转能使气流更贴近基座表面，反应物在反应室分布更加合理。入口与基座间距增大，反应室竖直方向上速度梯度减小，基座上方的速度值较小，抑制热浮力效应的能力弱，基座表面高温层变厚，从而不利于薄膜的生长。本文结合数值模拟的结果进行分析并提出改进方案，研究发现，反应室拐角处光滑过渡处理能够消除涡旋，稳定流场；改变原来的均匀入口，增大反应室轴心处雷诺数能有效抑制热浮力效应，从而优化基座上方的流场分布；实现反应室高度可调可加快薄膜沉积的速率，提高MO源的利用率和薄膜沉积的均匀性。本文的研究成果已应用到相关课题的反应室设计和外延工艺之中，对改善外延质量起到较好的作用。