GaAs太阳电池的制备借助于发光二极管（LED）的制备技术，采用金属有机化学气相外延技术制备。金属有机化学气相外延（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）是一种制备化合物半导体薄层单晶材料的方法，MOCVD设备将Ⅱ族或Ⅲ族金属有机化合物与Ⅵ族或Ⅴ族元素的氢化物相混合后通入反应腔，混合气体流经加热的衬底表面时，在衬底表面发生热分解反应，并外延生长成各种Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄膜层单晶材料。

MOCVD是由美国洛克威尔公司的H.M.Manasevit等在1968年首先提出的一种制备化合物半导体薄层单晶膜的方法，是在气相外延生长（VPE）的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD参照了卤化物、氢化物气相外延技术的研究成果，将外延生长控制在质量输运条件下来进行，控制气流为层流，保持稳定的边界层。MOCVD已有多年的应用历史，其性能已经得到不断改进和完善。MOCVD运用流体力学的原理实现生长过程中的基片旋转，采用高流速、减压、改进反应室和基座的结构等技术措施，大大提高了生长的均匀性。MOCVD在20世纪90年代初得到突飞猛进的发展，有几种典型结构：

（1）高效、高均匀性、低压脉冲MOCVD反应器 在常规MOCVD设备上配置快速电磁阀门和真空泵。该反应器的特点是将源气体周期性地引入反应室。当气体进入反应室后，反应室的压强会突然增大，出现一个尖峰，这是一种温度平衡现象。每一周期的过程是，首先对气体混合室抽真空，打开开关，通入源气体砷烷（AsH₃）、三甲基镓（TMG）等混合气体，经过反应后排出废气，生长周期结束。在每一周期中，化学组分能任意选取，生长厚度从1至30原子层（一个原子层厚约0.2nm）任意调整。由于在生长过程中源气体分子只通过扩散到达衬底表面，并不相对衬底流动，所以克服了传统连续反应器中产生的气体“耗尽效应”。这种反应器的优点是，提高了外延层组分和厚度的均匀性；高效率地使用源气体；能生长原子级突变界面外延层；整个过程可用计算机控制，实现批量生产。(www.daowen.com)

（2）多功能、大尺寸的MOCVD反应器 可制作大面积、大批量、化学组分和厚度极均匀的高纯外延层。该反应器的特点是利用氢气流将主衬底支持器和7个子衬底支持器悬浮和转动，使衬底支持器上的7片2in（1in=25.4mm）基片做旋转运动，避免了衬底和外延系统之间的任何物理接触。该反应器忽略边缘效应，2in GaAs的外延层厚度和掺杂均匀性＜±1％，实现了高二维电子气迁移率的均匀外延生长，1.5K下可获得720000cm²／（V·s）的大规模迁移率。

MOCVD与分子束外延（MBE）相比，不仅具有MBE所能进行的超薄层、陡界面外延生长的能力，而且还具有设备简单、操作方便、便于大规模生产等特点，因而比MBE具有更大的实用价值。