反应室是源材料在衬底上进行外延生长的地方，它对外延层厚度、组分的均匀性、异质结果而梯度、本底杂质浓度以及外延膜产量有极大的影响。

反应室处理的方法，此方法是适用于处理反应室中的碳残留物与硅残留物。此方法包括于反应室中通入氧气，以于此反应室中进行氧气电浆处理制程，而使碳残留物与硅残留物分别生成二氧化碳气体与氧化硅。由于所生成的二氧化碳气体会排出反应室，且氧化硅会粘着于反应室的壁上，因此可以避免后续蚀刻制程遭受到碳残留物与硅残留物的污染。

一般对反应室的要求是：（1）不要形成气体湍流，而是层流状态:；（2）基座本身不要有温度梯度；（3）尽可能减少残留效应。

通常反应室由石英玻璃制成，近年也有部分或全部由不锈钢制成的工业型反应器。为了生长出优质外延片，各生产厂家和研究工作者在反应室结构的设计上下很多功夫，设计出不同结构的反应室。

除了反应室外，由于各厂商和研究者的设计侧重点不同，还有其他种类的反应室。下面着重介绍几种典型的反应室结构。

图2为一种两路气流反应室所示。源气体(主气流)的流向与衬底表面平行，类似于传统的水平反应室。第二路气体（次气流）包含相同数量的N2和H2，流向与衬底表面垂直，一方面抑制了来自于高温衬底的热对流，同时将反应物携带到衬底表面。如果没有次气流，生长就不是二维的，形成的只是GaN小岛。

图3为一种分离气路反应室，它提供了一个不同的气流通路，一方面提高GaN层的质量，另一方面防止Ga(CH3)3和NH3源在远离衬底的地方发生提前反应。在主要反应物气体进入反应室以前，气体源被分成两路，一路运载III族源，一路运载V族气体源。因此，该反应室可以有效控制到达衬底上方的主要反应物气体的数量。

图4是一种新型三路气流反应室。用一个与衬底平行的石英平板将III族源和NH3分为两路平行载气流。子流N2流过一个与衬底垂直的石英过滤器达到衬底上方，在此与两路平行III族和V族气流源相遇。由于N2子流的垂直方向，这种新型气流设计增强了接触表面处III-V族源材料的混合。基于这种特殊设计的MOCVD系统，在蓝宝石衬底上生长的外延GaN层近似镜面，具有出色的均匀度。