而商業(yè)化的產(chǎn)品如藍(lán)光及綠光發(fā)光二級(jí)管LED及激光二級(jí)管LD的應(yīng)用無(wú)不說(shuō)明了Ⅲ-Ⅴ族元素所蘊(yùn)藏的潛能，目前商品化LED之材料及其外延技術(shù)，紅色及綠色發(fā)光二極管之外延技術(shù)大多為液相外延成長(zhǎng)法為主，而黃色、橙色發(fā)光二極管目前仍以氣相外延成長(zhǎng)法成長(zhǎng)磷砷化鎵GaAsP材料為主。MOCVD機(jī)臺(tái)是眾多機(jī)臺(tái)中最常被使用來(lái)制造LED之機(jī)臺(tái)。而LED或是LD亮度及特性的好壞主要是在于其發(fā)光層品質(zhì)及材料的好壞，發(fā)光層主要的組成不外乎是單層的InGaN/GaN量子井Single Quantum Well或是多層的量子井Multiple Quantum Well，而盡管制造LED的技術(shù)一直在進(jìn)步但其發(fā)光層MQW的品質(zhì)并沒(méi)有成正比成長(zhǎng)，其原是發(fā)光層中銦Indium的高揮發(fā)性和氨NH3的熱裂解效率低是MOCVD機(jī)臺(tái)所難于克服的難題，氨氣NH3與銦Indium的裂解須要很高的裂解溫度和極佳的方向性才能順利的沉積在InGaN的表面。但要如何來(lái)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)腗OCVD機(jī)臺(tái)為一首要的問(wèn)題而解決此問(wèn)題須要考慮下列因素：1要能克服GaN 成長(zhǎng)所須的高溫2要能避免MO Gas金屬有機(jī)蒸發(fā)源與NH3在預(yù)熱區(qū)就先進(jìn)行反應(yīng)3進(jìn)料流速與薄膜長(zhǎng)成厚度均。一般來(lái)說(shuō)GaN的成長(zhǎng)須要很高的溫度來(lái)打斷NH3之N-H的鍵解，另外一方面由動(dòng)力學(xué)仿真也得知NH3和MO Gas會(huì)進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生沒(méi)有揮發(fā)性的副產(chǎn)物。了解這些問(wèn)題之后要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)腗OCVD外延機(jī)臺(tái)的最主要前題是要先了解GaN的成長(zhǎng)機(jī)構(gòu)，且又能降低生產(chǎn)成本為一重要發(fā)展趨勢(shì)。

　　MOCVD之原理

　　MOCVD反應(yīng)為一非平衡狀態(tài)下成長(zhǎng)機(jī)制，其原理為利用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法metal-organic chemical vapor deposition MOCVD是一種利用氣相反應(yīng)物，或是前驅(qū)物precursor和Ⅲ族的有機(jī)金屬和Ⅴ族的NH3，在基材substrate表面進(jìn)行反應(yīng)，傳到基材襯底表面固態(tài)沉積物的制程。MOCVD 利用氣相反應(yīng)物間之化學(xué)反應(yīng)將所需產(chǎn)物沉積在基材襯底表面的過(guò)程，蒸鍍層的成長(zhǎng)速率和性質(zhì)成分、晶相會(huì)受到溫度、壓力、反應(yīng)物種類、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)時(shí)間、基材襯底種類、基材襯底表面性質(zhì)等巨觀因素影響。溫度、壓力、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物種類等重要的制程參數(shù)需經(jīng)由熱力學(xué)分析計(jì)算，再經(jīng)修正即可得知。

　　反應(yīng)物擴(kuò)散至基材襯底表面、表面化學(xué)反應(yīng)、固態(tài)生成物沉積與氣態(tài)產(chǎn)物的擴(kuò)散脫離等微觀的動(dòng)力學(xué)過(guò)程對(duì)制程亦有不可忽視的影響。MOCVD 化學(xué)反應(yīng)機(jī)構(gòu)有反應(yīng)氣體在基材襯底表面膜的擴(kuò)散傳輸、反應(yīng)氣體與基材襯底的吸附、表面擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)、固態(tài)生成物之成核與成長(zhǎng)、氣態(tài)生成物的脫附過(guò)程等，其中速率最慢者即為反應(yīng)速率控制步驟，亦是決定沉積膜組織型態(tài)與各種性質(zhì)的關(guān)鍵所在。

　　MOCVD對(duì)鍍膜成分、晶相等品質(zhì)容易控制，可在形狀復(fù)雜的基材襯底上形成均勻鍍膜，結(jié)構(gòu)密致，附著力良好之優(yōu)點(diǎn)，因此MOCVD已經(jīng)成為工業(yè)界主要的鍍膜技術(shù)。MOCVD制程依用途不同，制程設(shè)備也有相異的構(gòu)造和型態(tài)。整套系統(tǒng)可分為

　　1.進(jìn)料區(qū)

　　進(jìn)料區(qū)可控制反應(yīng)物濃度。氣體反應(yīng)物可用高壓氣體鋼瓶經(jīng)MFC 精密控制流量，而固態(tài)或液態(tài)原料則需使用蒸發(fā)器使進(jìn)料蒸發(fā)或升華，再以H2、Ar等惰性氣體作為carrier而將原反應(yīng)物帶入反應(yīng)室中。

　　2.反應(yīng)室

　　反應(yīng)室控制化學(xué)反應(yīng)的溫度與壓力。在此反應(yīng)物吸收系統(tǒng)供給的能量，突破反應(yīng)活化能的障礙開始進(jìn)行反應(yīng)。依照操作壓力不同，MOCVD 制程可分為：

　　I 常壓MOCVD APCVD

　　ii低壓MOCVD LPCWD

　　iii超低壓MOCVD SLCVD。