一种用于大面积高速原子层化学气相处理的装置和方法，其中反应气体和惰性气体的连续且交替的流从围绕处理室周边设置的多个复合喷嘴被引向共轴安装的旋转圆柱形衬托器。挠性衬底安装在圆柱形衬托器上。在一个实施方式中，处理反应器具有基本上平行于圆柱形衬托器的旋转轴设置的四个复合注入器。在另一个实施方式中，衬托器截面是多边形，且多个衬底安装在衬托器的面上。可操作反应器来以单原子层精度以及高速化学气相处理模式处理多个挠性或扁平衬底。本发明的原子层化学气相处理系统还在下游提供注入的反应化学前驱物未使用部分的收集。