1.一种生长氮化镓结晶组合物的方法，包括：
加热与形核中心连通的源材料，其中所述形核中心包括含有镓和氮的第一结晶组合物，该第一结晶组合物具有厚度w以及限定垂直于厚度w的晶面的尺寸x和y，其中该第一结晶组合物包括至少一个尺寸x或y为至少3mm的至少一个晶粒，所述至少一个晶粒不含-2
二维缺陷且具有小于约10,000cm 的一维位错密度；以及
在所述第一结晶组合物上生长第二结晶组合物，其中所述第一结晶组合物和所述第二结晶组合物是相同或不同的第III族氮化物。
2.权利要求1的方法，其中所述第一结晶组合物包括至少一个尺寸x或y为至少5mm
-2
的至少一个晶粒，所述至少一个晶粒不含二维缺陷且具有小于约10,000cm 的一维位错密度。
3.权利要求1的方法，其中所述第一结晶组合物包括至少一个尺寸x或y为至少10mm-2
的至少一个晶粒，所述至少一个晶粒不含二维缺陷且具有小于约10,000cm 的一维位错密度。
4.权利要求1的方法，其中所述第一结晶组合物包括至少一个尺寸x或y为至少15mm-2
的至少一个晶粒，所述至少一个晶粒不含二维缺陷且具有小于约10,000cm 的一维位错密度。
5.权利要求1的方法，其中所述形核中心包括图案化衬底、该图案化衬底限定至少一个具有确定尺寸的切口。
6.权利要求5的方法，还包括从所述切口的边界横向生长所述第二结晶组合物。
7.权利要求1的方法，其中所述源材料设置在具有第一区域和第二区域的腔室中，所述第二区域与所述第一区域隔开；该方法还包括：
将所述形核中心置于第一区域；
将所述源材料置于第二区域；以及
将溶剂置于腔室，其中所述溶剂包括含氮流体和酸性矿化剂。
8.权利要求7的方法，还包括相对于所述第二区域将不同量的热能施加于所述第一区域。
9.权利要求7的方法，其中所述含氮流体基本上由氨组成。
10.权利要求7的方法，其中所述酸性矿化剂包括HX、NH4X或GaX3中至少一种，其中X为卤素。
11.权利要求7的方法，其中所述酸性矿化剂包括HX、NH4X或GaX3中两种或更多种的混合物，并且X包括至少一种卤素。
12.权利要求7的方法，其中所述酸性矿化剂包括镓、氮化镓或氨中一种或多种与HX、NH4X或GaX3中一种或多种的至少一种反应产物，其中X为卤素。
13.权利要求7的方法，其中所述酸性矿化剂包括至少一种前体，该前体在反应条件下分解形成镓、氮化镓或氨中一种或多种与HX、NH4X或GaX3中一种或多种的至少一种反应产物，其中X为卤素。
14.权利要求7的方法，还包括提供酸性矿化剂，该酸性矿化剂的量足以使腔室中卤化物相对于溶剂的浓度达到约0.5摩尔%至约90摩尔%。
15.权利要求7的方法，还包括提供掺杂剂源，其中所述掺杂剂源包括Be、C、O、Mg、Si、H、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Zr、Hf、稀土金属以及它们的组合中的至少一种。
16.权利要求7的方法，还包括设置吸气剂，其中该吸气剂可操作地对腔室中的水或氧中的至少一种起作用，以降低水或氧的反应可获性。
17.权利要求16的方法，其中所述吸气剂包括AlX3、CrX3、ZrX4、HfX4、VX4、NbX5、TaX5或WX6中的至少一种，其中X为卤素。
18.权利要求16的方法，其中所述吸气剂包括碱土金属、Al、Sc、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、W、稀土金属以及它们的氮化物或卤化物中的至少一种。
19.权利要求1的方法，还包括钝化所述第二结晶组合物的镓空位，且所述第一结晶组合物和第二结晶组合物包括氮化镓。
20.权利要求1的方法，其中所述第一结晶组合物和第二结晶组合物包括氮化镓，在所述第一结晶组合物上生长第二结晶组合物的方法包括氢化物气相外延。
21.一种方法，包括在第一结晶组合物的至少一个表面上生长第二结晶组合物，其中所-1
述第一结晶组合物含有镓和氮并且具有位于约3175cm 之处的红外吸收峰且单位厚度吸-1
收率大于约0.01cm 。
22.权利要求21的方法，还包括加热与所述第一结晶组合物连通的源材料，以使所述第一结晶组合物限定形核中心，其中所述形核中心包含镓和各自小于约5摩尔%的铝、砷、硼、铟或磷。
23.一种形成氮化镓结晶组合物的方法，包括：
在位于腔室第一端的第一区域中提供形核中心；在位于腔室第二端的第二区域中提供源材料，所述第二端与第一端隔开，且所述源材料包含镓和氮；以及在腔室中在溶剂化温度和工作压力下提供能够溶剂化氮化镓的溶剂；
使所述腔室增压至工作压力；
在所述腔室中建立第一温度分布，以使所述第一区域中的温度至少为溶剂化温度且溶剂在所述腔室的第一区域中过饱和以及形核中心和氮化镓源材料之间存在第二温度分布，使得氮化镓结晶组合物在所述形核中心上生长，其中所述第一温度分布的符号与所述第二温度分布的符号相反。
24.权利要求23的形成氮化镓单晶的方法，还包括在所述腔室中提供矿化剂，以提高氮化镓在溶剂中的溶解度。
25.一种形成氮化镓结晶组合物的方法，该方法包括：
在具有第一端的腔室的第一区域中提供形核中心；在具有第二端的腔室的第二区域中提供氮化镓源材料；在腔室中提供氮化镓溶剂；
使所述腔室增压；
建立并保持第一温度分布，以使溶剂在所述腔室的第一区域中过饱和且在第一端和第二端之间存在第一温度梯度，使得氮化镓晶体在所述形核中心上生长；以及
在所述腔室中建立第二温度分布，以使溶剂在所述腔室的第一区域中过饱和且在第一端和第二端之间存在第二温度梯度，使得氮化镓结晶组合物在所述形核中心上生长，其中所述第二温度梯度的幅度大于所述第一温度梯度，且在所述第二温度分布下的晶体生长速度大于在所述第一温度分布下的晶体生长速度。
26.一种形成权利要求20的氮化镓单晶的方法，还包括在腔室中建立第三温度分布，以使第一端和第二端之间存在第三温度梯度，使得氮化镓晶体从形核中心腐蚀出来。
27.一种形成氮化镓晶体的方法，该方法包括：提供形核中心，该形核中心包括氮化镓晶体，该氮化镓晶体包含至多约5摩尔%的铝或铟中的至少一种，且该氮化镓晶体包括至少一个晶粒，其中所述至少一个晶粒的至少一个尺寸x或y大于3毫米，具有小于约-2
10,000cm 的一维位错密度，且基本不含倾斜边界；以及在所述形核中心上生长氮化镓晶体。
28.权利要求27的方法，其中提供形核中心包括图案化衬底，该图案化衬底包括至少一个切口。
29.权利要求27的方法，其中生长氮化镓结晶组合物包括从形核中心的边界横向生长氮化镓。
30.一种形成氮化镓结晶组合物的方法，该方法包括：
在腔室的第一区域中提供形核中心；在腔室的第二区域中提供氮化镓源材料；在腔室中提供能够溶剂化氮化镓的溶剂，该氮化镓溶剂包括含氮的过热流体和酸性矿化剂，其中所述酸性矿化剂任选地相对于溶剂以大于约0.5摩尔%的浓度存在；任选地在腔室的第一区域或第二区域或者第一区域和第二区域中提供吸气组合物；
使所述腔室增压，任选地达到大于5kbar的压力；
建立第一温度分布，以使所述第一区域和所述第二区域之间存在第一温度梯度；以及在所述形核中心上生长氮化镓结晶组合物。
31.权利要求30的方法，其中所述酸性矿化剂的浓度大于约0.5摩尔%。
32.权利要求31的方法，其中所述酸性矿化剂包括HX、NH4X或GaX3中的至少一种，其中X为卤素。
33.权利要求31的方法，其中所述酸性矿化剂包括HX、NH4X或GaX3中两种或更多种的混合物，并且X包括至少一种卤素。
34.权利要求31的方法，其中所述酸性矿化剂包括镓、氮化镓或氨中一种或多种与HX、NH4X或GaX3中一种或多种的至少一种反应产物，其中X为卤素。
35.权利要求31的方法，其中所述酸性矿化剂包括至少一种前体，该前体在反应条件下分解形成镓、氮化镓或氨中一种或多种与HX、NH4X或GaX3中一种或多种的至少一种反应产物，其中X为卤素。
36.权利要求30的方法，其中所述吸气剂设置在腔室中，且其中所述吸气剂对腔室中的水或氧中的至少一种起作用，以降低水或氧的反应可获性。
37.权利要求36的方法，其中所述吸气剂包括AlX3、CrX3、ZrX4、HfX4、VX4、NbX5、TaX5或WX6中的至少一种，其中X为卤素。
38.权利要求36的方法，其中所述吸气剂包括碱土金属、Al、Sc、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、W、稀土金属以及它们的氮化物或卤化物中的至少一种。
39.一种形成氮化镓结晶组合物的方法，该方法包括：
氧化包括氮化镓的独立衬底的表面，以形成氧化层；以及
采用干热法或等离子体辅助法中的至少一种去除该氧化层。
40.权利要求39的方法，其中所述氧化还包括使所述表面层暴露于氧化剂。
41.权利要求40的方法，其中所述氧化剂包括硝酸、王水、硫酸和硝酸的混合物、高氯酸、铬酸盐、重铬酸盐或高锰酸盐中的至少一种。
42.权利要求40的方法，其中所述氧化剂包括过硫酸盐。
43.权利要求39的方法，其中所述去除方法还包括湿腐蚀法或UV光增强去除方法中的至少一种。
44.权利要求39的方法，其中所述去除方法还包括在真空中、在含氮环境中或在含氨环境中热退火至从约600°C至约1200°C的温度。
45.一种形成氮化镓结晶组合物的方法，该方法包括：
除去氮化镓结晶组合物的受损表面层，其中所述去除方法包括退火、腐蚀或在含氮环境或含氢环境中的至少一种环境中在约800°C至约1500°C的温度下进行约0.001秒至约10小时的热脱附。
46.权利要求45的方法，其中所述含氮环境或含氢环境包括氮、氢、氨、肼、叠氮酸、氮气等离子体或等离子体分离氨中的至少一种。
47.一种形成氮化镓晶体的方法，该方法包括：
化学机械抛光表面具有晶格破坏层的氮化镓结晶组合物，以除去所述晶格破坏层，其中使用化学机械抛光浆料进行化学机械抛光，且所述化学机械抛光浆料包括磨粒、粘度调节剂、分散剂、螯合剂、非离子表面活性剂、聚合物表面活性剂、胺或亚胺表面活性剂、四烷基铵化合物、氟化物盐、铵盐和氧化剂中的一种或多种，所述磨粒包括氧化铈、氧化铬、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化钼、氧化钨、氧化铜、氧化铁、氧化镍、氧化锰、氧化锡、稀土金属氧化物、二硼化钛、碳化钛、碳化钨、立方氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钛、组成包括SiO2或Al2O3中至少一种的玻璃粉、或金属粒子中的一种或多种。
48.权利要求47的方法，其中所述浆料还包括至少一种pH调节剂，所述磨粒任选地包括氧化硅或氧化铝中的至少一种。
49.权利要求47的方法，其中所述磨粒具有约10纳米至约300纳米的直径。
50.权利要求47的方法，其中所述氧化剂包括过氧化氢、硝基化合物或铁氰化钾中的至少一种。
51.权利要求47的方法，其中所述螯合剂包括乙二胺四乙酸。
52.一种在腔室中形成氮化镓结晶组合物的方法，该腔室具有第一区域和与第一区域隔开的第二区域，该方法包括：
在所述第一区域中设置形核中心；
在所述第二区域中设置源材料；
在所述腔室中设置能够溶剂化氮化镓的溶剂；
在所述腔室的第一区域或第二区域或者第一区域和第二区域中设置吸气组合物；
建立第一温度分布，以使第一区域和第二区域之间存在第一温度梯度；以及
在所述形核中心上生长氮化镓晶体，
其中所述吸气剂可操作地对腔室中的水或氧中的至少一种起作用，以降低水或氧的反应可获性。
53.权利要求52的方法，其中所述溶剂包括氨，所述吸气剂包括AlX3、CrX3、ZrX4、HfX4、VX4、NbX5、TaX5或WX6中的至少一种，和/或碱土金属、Al、Sc、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、W、稀土金属以及它们的氮化物或卤化物中的至少一种，其中X为卤素。
54.一种在腔室中形成氮化镓结晶组合物的方法，所述腔室具有第一区域和与第一区域隔开的第二区域，该方法包括：
在所述第一区域中设置形核中心；
在所述腔室的第二区域中设置源材料；
在所述腔室中设置能够溶剂化氮化镓的溶剂，其中该溶剂包括含氮流体和酸性矿化剂；
在所述腔室的第一区域或第二区域或者第一区域和第二区域中设置掺杂剂源，其中该掺杂剂源包括Be、C、O、Mg、Si、H、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Zr、Hf、稀土金属以及它们的组合中的至少一种；
建立第一温度分布，以使第一区域和第二区域之间存在第一温度梯度，以及
在形核中心上生长氮化镓结晶组合物。
55.权利要求54的方法，其中所述酸性矿化剂包括：HX、NH4X或GaX3中的至少一种；HX、NH4X或GaX3中两种或更多种的混合物；镓、氮化镓或氨中一种或多种与HX、NH4X或GaX3中一种或多种的至少一种反应产物；和/或至少一种前体，该前体在反应条件下分解形成镓、氮化镓或氨中一种或多种与HX、NH4X或GaX3中一种或多种的至少一种反应产物，其中X为卤素。
56.一种在腔室中形成氮化镓结晶组合物的方法，所述腔室具有第一区域和与第一区域隔开的第二区域，该方法包括：
在所述第一区域中设置形核中心；
在所述第二区域中设置源材料；
在所述腔室中设置能够溶剂化氮化镓的溶剂，其中该溶剂包括氨；
建立第一温度分布，以使第一区域和第二区域之间存在第一温度梯度，以及
在所述形核中心上生长氮化镓晶体；
其中所述形核中心包括种晶，该种晶具有厚度w以及限定垂直于厚度w的晶面的尺寸x和y，其中x或y中的至少一个大于w；以及
其中氮化镓晶体的生长在种晶上横向进行。
57.权利要求56的方法，其中晶体的横向生长形成具有至少一个晶粒的结晶组合物，-2
所述至少一个晶粒不含二维缺陷且具有小于约10,000cm 的一维位错密度。
58.权利要求56的方法，其中晶体的横向生长沿 方向进行，形成具有至少一个
晶粒的结晶组合物，所述至少一个晶粒在(0001)和 晶面上的至少一个尺寸x或y为至少3mm。
59.权利要求56的方法，其中晶体的横向生长沿 方向进行，形成具有至少一个
晶粒的结晶组合物，所述至少一个晶粒在(0001)和 晶面上的至少一个尺寸x或y为至少3mm。
60.权利要求56的方法，其中晶体的横向生长沿 方向进行，形成具有至少一个
晶粒的结晶组合物，所述至少一个晶粒在(0001)和 晶面上的至少一个尺寸x或y为至少3mm。
61.权利要求56的方法，其中晶体的横向生长沿 方向进行，形成具有至少一个
晶粒的结晶组合物，所述至少一个晶粒在 晶面上的至少一个尺寸x或y为至少3mm。
62.权利要求56的方法，其中晶体的横向生长沿 方向进行，形成具有至少一个
晶粒的结晶组合物，所述至少一个晶粒在 晶面上的至少一个尺寸x或y为至少3mm。