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本论文工作是围绕任晓敏教授为首席科学家的国家重点基础研究发展规划项目(973计划项目)“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”(项目编号：2003CB314900)项目分课题一“单片集成光电子器件的异质兼容理论与重要结构工艺创新”(项目编号：2003CB314901)、项目分课题二“低温晶片键合及准单片光电子集成技术的创新与基础研究”(项目编号：2003CB314902)展开研究的。
激光器和探测器的发展离不开光电子材料的发展，材料的发展使高速、大容量的光传输成为可能。材料的外延生长是整个激光器器件制作的基础，对器件的光学和电学性能有着重要的影响，生长不出优质的材料体系，获得高性能的器件就无从谈起，因此，材料的外延生长便成为了整个半导体激光器制作过程之中的重中之重。
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术是外延生长技术中十分重要的一种技术，也是发展水平较为成熟的一种技术。对MOCVD技术的研究也成为了国内外研究的重点。
另外，薄膜生长是目前材料生长研究的重点之一。凝聚态物质的宏观现象是由极大量分子、原子的运动和相互作用的反映，在本质上都带有统计性质。随着人们对凝聚态物质的微观结构的不断深入了解，人们愈加需要从统计角度探讨凝聚态物质的宏观现象的基本规律，寻找内在的联系。现在凝聚态理论已经深入到知其所以然的阶段，在量子力学和统计力学基础上探讨宏观现象和微观结构的本质。统计力学是研究凝聚态物质的微观结构和宏观现象的桥梁，它的理论已取得了很大的成就，但凝聚态物理问题非常复杂，纯粹用解析理论来描述目前尚难以实现。所以，利用计算机进行数值模拟计算和仿真已经成了目前研究的趋势。
异质外延生长广泛应用于各种薄膜单晶的制备，在微电子和光电子产业中占有核心地位。利用MOCVD等最先进的外延生长技术无疑是实现异质光电子集成的理想方式。本文的主要工作如下：
第一，介绍了MOCVD的原理与发展现状，并介绍了MOCVD的生长设备，还将这种技术与其他的外延生长技术(例如：MBE、LPE、VPE等)进行了对比，得出了MOCVD这种生长方式的优缺点。最后还预测了MOCVD外延技术的发展方向。
第二，详细介绍了分子运动论的理论知识，对薄膜生长时原子间的势能进行了分析，引入Morse势描述了粒子间的相互作用。从理论上分析了原子运动的模型。
第三，建立了物理模型，考虑了粒子的沉积、吸附粒子的扩散和蒸发三个过程，并用MC方法模拟了不同衬底温度时薄膜的生长情况。从模拟的结果得出了沉积粒子数与外延生长表面形貌的关系，而且研究了各个参数值的变化对外延生长的影响。
第四，介绍了我们制作的为晶片键合所使用的夹具，并且对GaAs，InP进行了键合实验，还对键合后的样品进行了测试，与所预想的结果进行比较，能够做到吻合较好。