近年来,以GaN、AlN为代表的第三代半导体材料以其宽禁带、宽透光范围、高热导率、优良的化学稳定性及热稳定性、耐高温抗腐蚀等特点日渐成为电子领域关注的焦点,MOCVD技术是目前市场上用来制备第三代半导体材料的主流方法,在用MOCVD设备制备材料的过程中,反应室内部存在多种复杂的物理场,其中衬底表面温度场分布的均匀性对外延材料的质量起决定性作用,故本文研究在此过程中相关参数对衬底表面温度分布的影响机制以及磁场与温度场的耦合都具有重要意义,同时也为后续的温度控制打下基础。本文利用电磁场仿真软件Maxwell和有限元仿真软件Ansys,通过顺序耦合的方法对采用感应式加热的MOCVD反应室内石墨基座和衬底上的电磁场及温度场进行了耦合分析,研究分析了感应加热线圈中激励电流的强度、频率以及线圈匝数的多少、对流换热系数的大小等因素对基座和衬底上电磁场和温度场的影响机制,研究发现:激励电流强度和频率的增大均会使基座中的磁感应强度幅值增强,激励频率的增大还会使磁感线向基座边缘方向偏移,直接影响磁场分布的均匀性;激励电流强度的增强会使基座和衬底上的稳态温度幅值有显著提升,而激励电流频率的提高也会使基座和衬底上的稳态温度幅值小幅提升,同时还会使集肤深度减小,使热量集中分布在基座靠近边缘处,使温度场分布的均匀性变差;研究还发现在其他变量保持一致的情况下,基座与衬底中的稳态温度幅值随对流换热系数的增大而减小;其他变量相同,仅增加感应加热的线圈匝数也会提升基座与衬底中稳态温度的幅值。本文确定了MOCVD设备制备半导体材料的反应过程中能够产生较好温度效果的换热系数值,对电流强度、频率、线圈匝数等参数进行了优化,并对优化结果进行了仿真验证,得到了衬底上表面的径向温度分布曲线。优化后的仿真结果可以满足包含AlN在内的多种第三代半导体材料的制备过程中对温度的控制要求。