MOCVD(金属有机物气相化学沉积)是被应用得最广泛的一种制备半导体材料、光电器件以及电子器件的技术。为达到快速、均匀地加热衬底的目的,MOCVD设备中均设置有加热系统,其作用是保证材料的整个生长过程中都处于一个良好的热环境。每一种类型的MOCVD反应室都需要与之相匹配的加热系统。本文选用商用MOCVD设备中典型的一种反应室—垂直式近耦合喷淋头反应室作为研究对象,通过使用COMSOL软件进行模拟分析,对热部件进行了研究与结构改进。首先以温度均匀性为目的研究了三区电阻片加热器。研究内容包括输入电流、电阻片厚度、加热器位置对石墨盘温度分布的影响,并提出了S形、单环、双层三种外圈电阻片结构,对其进行了对比分析。模拟结果表明:调节输入电流对于改善石墨盘表面温度分布效果有限;减小电阻片厚度可以使石墨盘温度得到较大提高,但是外圈电阻片越薄高温下形变越大,不适宜对其减小厚度;增大加热器与石墨盘的距离不利于加热效率的提高和石墨盘的均匀加热;三种外圈电阻片结构中S形结构不易变形,加热时石墨盘温度均匀性较好,是比较优秀的一种电阻片结构;通过对S形电阻片端口的优化改善了电阻片温差大的情况,使得石墨盘温度分布更均匀。之后,以提高热效率为主要目的对反射板的数量和安装位置进行了研究。研究表明增加反射板数量能够提高石墨盘平均温度但是减小温度均匀性,温度增量呈现由快到慢的趋势,反射板大于5块后,温度增量小于10K,此时再增加反射板对于提高热效率作用较小。本文还提出了五种反射板布置方案并进行了模拟分析。根据上述研究结果,将结构改进后的加热器与反射板应用到模型中,模拟结果表明在目标温度为1200K、1300K、1400K时,系统能够实现石墨盘的均匀加热,石墨盘表面温差在10K之内。优化后的模型能够实现不同温度段内的均匀加热。