在低温区,生长速率随生长温度的上升而迅速提高,主要归因于NH3的分解效率和反应活化能随温度升高而显著提高。这一温区也即反应动力学区, HD64F2215TE16此时表面反应速率限制着生长速率,随着生长温度增加,反应加快,生长速率增加。另外,研究表明衬底取向对生长速度及活化能都有影响。

   在中温区,即质量输运区,此时表面反应速度已足够快,到达表面的反应源都能反应,生长速率受温度的影响变得很弱,却随TMGa分压增加而直线增加,与NH3分压关系不明显,也与衬底取向几乎无关。这一特点可以理解为GaN的外延生长主要被TMGa到达衬底表面的输运速度所控制。在气相中原子或分子的扩散势垒较低,故生长速度也就随温度缓慢变化。在该区域中维持其他条件不变而只增加气体流速时,会加快反应源向衬底表面的输运,使生长速率提高。因此,这一区域通常被称为生长速率的质量输运控制区或扩散控

制区。

   在高温区,即热动力学区,由于MOCVD生长是放热反应,因生长温度过高而抑制了反应过程,使得生长速度随着生长温度的升高反而下降,并且与衬底取向有关。具体而言,这与表面脱附、物质分解以及由于气相反应导致反应物的耗尽等影响因素均有关系。

   这种典型关系在许多其他体系中都可以观察到[")。其中的中温区,即质量输运控制区,是通常外延生长GaN本征层的区域。在质量输运控制区中进行外延生长的优点是外延生长效率高、外延层表面形貌和外延层的晶体质量好、生长速率对温度不敏感。在相应的3个不同温区,蓝绿光LED的GaN材料和红黄光LED的A⒑aInP材料的生长均表现出类似的生长速率变化规律。