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MOCVD，全称为金属有机化学气相沉积，是一种新型的气相外延生长技术。始于1968年，由美国洛克威公司提出，至80年代初实现实用化。在MOCVD技术中，反应气体在加热条件下在反应器内发生化学反应，沉积在基板上形成薄膜。该技术广泛应用于半导体、光学、气敏元件、超导薄膜、高介电材料等各类薄膜材料的制备。深圳市矢量科学仪器有限公司作为综合性工业科技公司，代理、研发、销售科研精密仪器、工业装备、中试线解决方案，专利授权24项，软件著作权14项，为泛半导体实验室和中试线提供一体化解决方案。
全球MOCVD设备市场主要被Veeco、德国AIXTRON、日本NIPPONSanso和NissinElectric等公司垄断。Veeco的EPIK868系统是LED行业生产率最高的MOCVD系统，具有四反应器配置、专有的IsoFlange和TruHeat技术，能提高产量并产生波长均匀性。AIXTRON与SemiLEDs合作，开发出6寸蓝光LED芯片，产量增加约30%。NIPPONSanso主要提供高纯度气体、气体混合物、净化设备等，为电子行业提供稳定的氮气和其他原料气体。中微半导体设备公司的MOCVD设备生产项目落户江西，填补了国内高端核心装备的空白。
近年来，中国涉足MOCVD设备的企业不断增多，华芯半导体科技有限公司、中微半导体设备公司、中晟光电、广东昭信集团股份有限公司等企业取得一定成果。华芯半导体与北京工业大学激光工程研究院合作，开发出基于完全自主开发外延生长技术的VCSEL产品。中微半导体设备公司PrismoA7机型出货量突破100台，已向三安光电、华灿光电等公司提供设备。中晟光电的MOCVD设备具有系统产能高、成本低、波长均匀性好和关键性能优异的核心竞争力。广东昭信集团自主研发的MOCVD设备，通过科技成果鉴定，达到国际先进水平，并获得“中国LED首创奖”。
化学气相沉积（CVD）是一种利用气态或蒸汽态物质在气相或气固界面上发生反应生成固态沉积物的过程。CVD过程包含三个重要阶段：反应气体向基体表面扩散、反应气体吸附于基体表面、在基体表面上发生化学反应形成固态沉积物以及产生的气相副产物脱离基体表面。常见的CVD反应包括热分解反应、化学合成反应和化学传输反应等。CVD方法之所以受到青睐，得益于其多种显著特点：沉积物种类多样，可以制作金属薄膜、非金属薄膜，以及多组分合金的薄膜或陶瓷层；工艺操作在常压或低真空下进行，镀膜均匀性好，适用于形状复杂表面或工件的深孔、细孔；能制备纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层；薄膜生长温度远低于膜材料熔点，可以制备纯度高、结晶完全的膜层，适用于某些半导体膜层；薄膜的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等可以通过调节沉积参数来控制；设备简单、操作和维修方便。然而，CVD的反应温度通常需要850-1100℃，对于某些基体材料来说过高，采用等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。
CVD设备的种类繁多，包括常压化学气相沉积（APCVD）、低压化学气相沉积（LPCVD）、超高真空化学气相沉积（UHVCVD）、激光诱导化学气相沉积（LCVD）、金属有机物化学气相沉积（MOCVD）等。CVD设备根据加热方式分为热壁和冷壁两种，市面上常见的设备通常是热壁CVD，操作成熟，成本较低，适用于材料生长。冷壁CVD系统通过恒流源对导电衬底加热，腔壁和样品无直接接触，仅通过热辐射传导升温，具有良好的降温控制能力。热壁CVD设备主要由中国、美国和部分欧洲国家的厂商如AppliedMaterials、QuantumDesign、OxfordInstruments及firstnano、天津中环、厦门十一维、合肥科晶等提供。冷壁CVD设备主要由QuantumDesign等国外厂商提供。
常压化学气相沉积（APCVD）具有高沉积速率、良好的薄膜均匀度和适用于大直径芯片的优点，但存在快速气流要求高、粉尘容易积累在沉积室内壁上的缺点，适用于成长保护钝化层。低压化学气相沉积（LPCVD）通过降低反应器内气体压力提高薄膜均匀性、电阻率均匀性和沟槽覆盖填充能力，减少杂质和副产物，广泛应用于高价值的半导体产业。等离子体化学气相沉积（PECVD）通过等离子体作用促进气态前驱物分解和活性基团扩散，适用于低温沉积高质量低损伤的薄膜，特别适用于对温度敏感的材料。等离子体化学气相沉积设备包括射频增强等离子体化学气相淀积（RF-PECVD）、甚高频等离子体化学气相淀积（VHF-PECVD）、介质层阻挡放电增强化学气相淀积（DBD-PECVD）和微波电子回旋共振等离子体增强化学气相淀积（MWECR-PECVD）。影响PECVD工艺的因素包括极板间距、反应室尺寸、射频电源工作频率、射频功率和气压等。
原子层化学气相沉积（ALCVD）允许原子层厚度分辨率、高纵横比表面的卓越一致性以及无针孔层的制备，具有对薄膜成分和厚度的出色控制能力。ALD过程通常涉及自我限制反应中原子层的连续形成，其粗糙度受前驱体温度、反应室真空度、基片温度等多因素影响。高产能管式PECVD设备适用于晶硅电池制造，能够显著降低综合成本，满足晶硅电池太阳能电池的快速发展的需求。气相外延（VPE）是一种单晶薄层生长方法，广泛应用于Si气相外延和GaAs以及固溶体气相外延。有机金属化学气相沉积（MOCVD）是一种新技术，特别适用于生长化合物半导体材料，具有成本控制、高沉积速率和灵活选择原材料等优点。然而，MOCVD的主要缺点包括昂贵的反应源成本、一定的危险性和环境污染风险。
高密度等离子体化学气相沉积（HDPCVD）利用电感耦合等离子体源在较低温度下产生高密度等离子体，提供独立的离子通量和能量控制，有利于均匀填充深孔和细孔。微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）适合制备面积大、均匀性好、纯度高、结晶形态良好的高质量硬质薄膜和晶体，利用电磁波能量激发反应气体，避免高能粒子辐照造成的损伤。高温化学气相沉积（HTCVD）是碳化硅晶体生长的重要方法，适用于在密闭反应器中进行的高温下化学反应，生成固态晶体膜。中温化学气相沉积（MTCVD）结合了HTCVD和MTCVD技术，有效解决了在高速、高效切削、合金钢重切削、干切削等机械加工领域中刀具使用寿命低的问题。激光诱导化学气相沉积（LCVD）利用激光束激发和促进化学气相反应，沉积薄膜，可在不能承受高温的衬底上合成薄膜，避免了高能粒子辐照造成的损伤。电感耦合等离子体化学气相沉积（ICPCVD）利用低温下产生的高密度等离子体进行高质量低损伤的介质薄膜沉积，适用于低温处理温度敏感的薄膜和器件。热丝化学气相沉积（HFCVD）使用灼热钨丝加热分解碳物质制备金刚石膜，设备简单，工艺条件易于控制，但存在钨丝碳化和污染的问题。热丝CVD适用于钻石生产，设备包括卧式灯丝支架、张紧系统、直流电源、不锈钢双壁反应釜、气体面板、抽油系统、微调压力、机器控制PLC和独立热交换器冷却回路。热丝CVD系统主要由芬兰的NEOcoat公司等提供。
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