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通过有效的在线监测技术与设备，对MOCVD外延生产过程中的多个参数进行实时地在线监测，可以在一定程度上提高产品良率与重现性，优化生长工艺。随着国产MOCVD设备的发展，为其开发配套的在线监测设备已势在必行。本文通过特殊的光学设计，以及生产过程中的有意降温，首次实现了Si衬底InGaN/GaN MQW LED外延生长过程中的在线PL谱监测。给出了一种应用于MOCVD反应室的多功能（可同时实现940nm、1550nm的两个单波长测温和一个双波长比色测温，以及两个波长的激光干涉曲线）红外辐射测温探头的光学设计。开发了一种能够用于校正MOCVD红外测温窗口面积并发射标准温度的便携式校准工具。利用自主搭建的可径向移动的单波长红外辐射测温仪，研究了MOCVD在Bake过程中，不同工艺参数（气体种类、气体比例、气量、压强）对石墨盘上表面温度的影响。通过以上研究得到：1）在对Si衬底InGaN/GaN MQW LED外延片的生长进行在线PL监测过程中发现：当温度在290至500oC范围内时，n-GaN层的黄带发光强度随着温度的升高而增强。黄带峰值波长几乎不受p-GaN层有无的影响。然而，p-GaN层的存在，严重减弱了黄带和MQW的PL谱强度。2）对于MOCVD生长Si衬底GaN外延层的测温，三种红外辐射测温的表观温度都不能满足其精度要求，因此，都必须进行发射率修正得到外延片的真实温度。双波长比色测温对应的表观温度与真实温度的偏差最小，且比色法测温的校准修正比另两种简单，受发射率影响较小。3） MOCVD反应室内的不同气体，主要是通过导热系数的不同，影响石墨盘上表面的温度。Bake过程中氢气总量的不同对石墨盘上表面温度影响不大。