结合863，973任务本课题组自行设计的一套专门用于厚膜GaN材料生长的水平式双温区HVPE系统。为了优化反应室的结构，本论文利用计算流体动力学模型对GaCl、NH₃和载气N₂在反应室中的浓度分布进行了模拟研究，并根据模拟结果结合材料生长实验中发现的问题对反应室的设计进行了优化。本文的主要工作包括： 1．建立了HVPE系统的流体计算模型； 2．针对不同的反应室结构配置，采用有限元法对反应室里的组分流场过程进行了模拟计算，并根据结果对反应室的设计进行了优化。 本工作得到的主要结论包括： 1．确定了从反应室进气口注入的N₂总载气在到达GaCl和NH₃管道出口之前能够均匀分布； 2．GaCl在衬底托上的浓度分布严重依赖于其在垂直方向上的间距，浓度随着距离增加急剧减少；因为载气的推动，其对水平方向的距离依赖较弱； 3．NH₃管道出口在同一高度时，研究发现NH₃浓度随着水平距离的增加降低很慢，依赖关系很弱； 4．NH₂在衬底托上的浓度分布与NH₃管道入口处NH3／N₂中的N₂流量关系不明显，影响很小。 根据模拟计算的结果，我们优化了反应器的结构。以此为依据，设计了新的反应室结构，并对新的设计进行了模拟计算，材枓生长结果验证了设计的合理性。