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本发明涉及一种金刚石基氮化镓外延的衬底结构及其制备方法,该制备方法包括:步骤1:在金刚石衬底上制备氮化铝成核层;步骤2:在铜箔表面生长石墨烯层;步骤3:将石墨烯层从铜箔转移至氮化铝成核层上;步骤4:在石墨烯层上外延生长氮化镓外延层,得到金刚石基氮化镓外延的衬底结构。本发明的金刚石基氮化镓外延的衬底结构的制备方法,首先在金刚石衬底上低温磁控溅射了一层氮化铝成核层,再通过转移的方式将石墨烯层转移至氮化铝成核层上,然后再进行氮化镓外延生长,外延得到的氮化镓层具有良好的晶格取向,氮化铝成核层起到了晶格修正的作用。