金属有机化学气相沉积(MOCVD)是重要的薄膜生长方法，特别适用于生长Ⅲ族氮化物半导体薄膜材料和器件。由于MOCVD反应器中存在大的温度差，高温衬底处将产生排斥大分子、吸引小分子的热扩散，从而造成反应物扩散受阻，薄膜沉积速率降低。对于MOCVD的化学反应过程，前人大都只关注反应器中不同的反应路径引起的物质浓度变化，但没有考虑反应转化速率在反应器中的变化，以及反应速率对反应路径的影响。本文主要分析了MOCVD生长GaN和AlN过程中热扩散的影响，以及不同的反应路径的反应速率的变化。目的是进一步加深对MOCVD生长Ⅲ族氮化物过程的理解。　　论文的具体研究内容如下：　　1.针对MOCVD生长Ⅲ族氮化物GaN和AlN的过程，模拟了垂直式反应器(RDR)中热扩散和化学反应速率:(1)入口温度为室温（基准状态）和入口温度为200℃ MOCVD生长GaN过程热扩散变化;(2)在入口温度为室温时，考虑热扩散（基准条件）和不考虑热扩散对MOCVD生长GaN/AlN过程影响;(3)各气相反应及自由基对化学反应速率对GaN生长过程的影响;(4)Ⅲ族氮化物GaN/AlN生长过程气相反应速率。　　2.当改变入口温度为473K时，而入口温度改变时，冷壁仍然为常温，靠近冷壁处温度梯度很大，衬底边缘生长速率较低，造成GaN生长速率均匀性变差;同时，在基准条件下的TMG∶NH3“滞留”现象被明显抑制。当不考虑热扩散时，GaN的沉积速率显著增加，而均匀性变化很小;考虑与不考虑热扩散两种条件下GaN生长，不考虑热扩散的GaN生长更快。与GaN类似，当不考虑热扩散时，生长速率显著增加了约20％，三聚物的“滞留”现象消失，反应前体的利用率提高。　　3.分析TMX和NH3的化学反应速率，发现TMG和NH3间的反应在入口处迅速进行，很快达到平衡;而TMA和NH3间的加合反应比较慢，随着反应气体的流动反应速率下降，加合反应缓慢发生;自由基H参与气相反应，氨基物生成速率降低，TMG热解反应速率加快;TMG和NH3加合反应速率和热解反应速率都较大，而TMA和NH3的气相反应与TMG和NH3的气相反应不同，生成氨基物的速率很大，热解反应速率很小，加合路径占主导。