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本发明涉及半导体材料制备领域，具体涉及一种等离子增强化学气相沉积生长GaON外延薄膜的制备方法。本发明采用金属镓作为镓源，以氧气作为氧源，以氮气为氮源，以氩气作为运输气体，进而制备GaON外延膜。本发明使用等离子增强化学气相沉积系统(PECVD)通过优化后生长参数来制备GaON外延膜，该方法能够借助辉光放电等离子体使含有薄膜组成的气态物质发生化学反应，进而实现薄膜材料生长。由于等离子体中含有大量高能量的电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需要的激活能，因而显著降低反应温度和提高薄膜沉积的效率和质量，经本方法制备的GaON外延膜性能优异，符合未来工业化量产的需求。