MOCVD设备的核心技术难题是反应腔的设计和制造。反应腔内的流场、温场和气体纯度决定了外延材料的晶体质量、组分精确度、均匀性、杂质含量等关键技术指标。为了满足外延材料质量要求，MOCVD设备需要提供：在400~800摄氏度范围内的各部分温差不超过3度的均匀温场、大范围可调的气流场以适应不同材料体系、以及适合长期大规模生产的反应腔高洁净环境。MOCVD设备的所有子系统都是为了支撑这几项极其苛刻的条件而设计。此外，外延工艺的调试也是MOCVD设备开发的重要组成部分，尤其是反应腔内部的各种部件的构型和材质将根据外延工艺调试的结果做多次迭代优化，最后获得满足大规模量产要求的成熟装备。技术攻关的主要方向包括，流场温场的有限元模拟设计、反应腔顶层喷流设计、大面积高均匀性加热系统、外延表面实时监测系统，高纯度石英石墨铝合金材料加工等。MOCVD设备是气相沉积类设备的集大成者，这些技术壁垒的攻克，也将有助于推动PECVD、LPCVD、ALD等设备的技术水平和国产化，大大提升此类高端装备行业的整体水平。