一种GaN/金刚石膜复合片的制备方法，属于半导体基础电路用基体材料制备领域。通过喷射电弧等离子体对GaN的湮没钝化实现高导热金刚石的直接生长，工艺步骤为：a.利用喷射电弧等离子体激活的碳原子基团CH*、CH2*和CH3*对GaN衬底进行轰击，实现表面湮没钝化，形成碳注入GaN结构；b.等离子体中引入氮源实现氮离子或原子在GaN表面高浓度吸附，避免GaN分解；c.以GaN中建立的碳?碳键网络为基础，利用含碳基团的快速输运，实现无界面高导热金刚石膜的高密度形核和生长；d.沉积结束后，利用等离子体原位加热GaN/金刚石膜复合片，缓解金刚石膜快速生长过程中的生长应力；e.对于非自支撑GaN单晶，需去除衬底及真空退火消除残余应力。