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化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)是制备化合物半导体光电器件，如太阳能电池、蓝光LED和大功率激光器等材料生长的重要方法。随着我国低碳环保政策的实施及产业化需求的提高，反应系统的压力将由低压升至常压，且沉积的晶片尺寸逐渐增大，这使得反应器内的混合流动将由层流向湍流转捩。但是，湍流流动非常复杂且运动没有规律可循，所以相比层流型反应器来说，在湍流型反应器方面的研究相对较少。然而，研究表明湍流型反应器的对流换热量等参数在一段时间内的平均值较为均匀，可见探究在湍流型反应器内能否生长出均匀晶体就变得十分重要。本文采用数值模拟的方法，基于最简单的硅烷(SiH4)气相沉积过程，分别研究了不同的Rayleigh数(Ra)和Reynolds数(Re)对晶体沉积速率及均匀性的影响;运用离散坐标(DO)辐射模型探索辐射换热对反应器内部流动的影响，并寻找最佳的外壁面强制对流换热系数。通过对计算结果的分析，主要得到以下结论: (1)通过对湍流型水平式反应器的模拟发现，当Ra数较低时，反应器内部会形成较多纵向卷筒涡胞，破坏了Si沉积速率的横向均匀性，且沉积速率较小。增大Ra数后，自然对流相对增强，羽流能够较为自由的随机分布，使得时均沉积速率分布更加均匀，且明显增大。 (2)通过改变入口速度来改变Re数的大小。当Re数较低时，适当增大Re数可以弥补反应物的沿程损耗，明显增大基座下游的沉积速率。但Re数的增大会使强制对流增强，抑制羽流的随机分布，导致沉积速率横向分布不均匀。 (3)壁面辐射换热对反应器内部流场及温度场都有较大的影响，进而破坏晶体的沉积均匀性，因此需要对壁面进行强制冷却。当外壁面的对流换热系数达到80W/m2·K时，反应器上、侧壁面温度分布较为均匀，在310K左右，且波动很小，不足以影响反应器内部的流场和温度场，此时反应器壁面温度可视为恒定低温。 特别需要指出的是，国内外对湍流型反应器的研究比较少，对在湍流型反应器内进行晶体生长的研究文献更是屈指可数。本文从仿真模拟的角度出发，对湍流型水平式反应器做进一步研究，从原则上探索了该类反应器的可行性。