本文对三层热壁水平流金属有机化学气相沉积（MOCVD）真空反应腔的设计以及最终流场分布都进行了理论模拟。在选择优化喷管排布基础上，在衬底托盘、衬底四周底壁，以及衬底所在区域上壁临近区域范围加热，形成局部热壁外延真空反应腔体。此外，对于真空腔体设计，顶层与底层流动速度，都进行细致研究，确保在材料生长区域的壁面，反应前驱物源气体保持在稳定且无漩涡流动状态，并使反应物主要分布在衬底位置处，有效提高反应物利用率，并避免在腔壁等处发生反应，最后进行热壁MOCVD 材料生长，得到厚度分布比较均匀，x 射线双晶衍射的半峰全宽（FWHM）为 149.8 弧度秒，表明生长出质量良好的氮化镓（GaN）薄膜单晶材料。