外延生长是在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有红宝石和SiC两种）上，气态物质In、Ga、Al、P有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前，LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）方法。
MOCVD是1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。
MOCVD对镀膜成分、晶相等品质容易控制，可在形状复杂的基材衬底上形成均匀镀膜，结构密致，附着力良好之优点，因此MOCVD已经成为工业界主要的镀膜技术。MOCVD制程依用途不同，制程设备也有相异的构造和型态。整套系统可分为：
1.进料区
进料区可控制反应物浓度。气体反应物可用高压气体钢瓶经MFC精密控制流量，而固态或液态原料则需使用蒸发器使进料蒸发或升华，再以H2、Ar等惰性气体作为载体而将原反应物带入反应室中。
2.反应室
反应室控制化学反应的温度与压力。在此反应物吸收系统供给的能量，突破反应活化能的障碍开始进行反应。依照操作压力不同，MOCVD制程可分为：
·常压MOCVD APCVD
·低压MOCVD LPCWD
·超低压MOCVD SLCVD。
依能量来源区分为热墙式和冷墙式，如分如下
·热墙式，由反应室外围直接加热，以高温为能量来源
·等离子辅助MOCVD
·电子回旋共振是电浆辅助
·高周波MOCVD
·photo－MOCVD
·Others
其中，2至6皆为冷墙式
3.废气处理系统
通常以淋洗塔、酸性、碱性、毒性气体收集装置、集尘装置和排气淡化装置组合成为废气处理系统，以吸收制程废气，排放工安要求，对人体无害的气体。一般来说，一组理想的MOCVD反应系统必需符合下列条件：
·提供洁净环境。
·反应物于抵达基板衬底之前以充分混合，确保膜成分均匀。
·反应物气流需在基板衬底上方保持稳定流动，以确保膜厚均匀。
·反应物提供系统切换迅速能长出上下层接口分明之多层结构。
MOCVD近来也有触媒制备及改质和其它方面的应用，如制造超细晶体和控制触媒得有效深度等。所以，MOCVD制程的应用前景是十分光明的。
