本发明公开了一种调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法及装置，其中方法包括：步骤一、将单晶衬底片放置在陶瓷架上，将锡源放入陶瓷舟中，将陶瓷架和陶瓷舟放置在炉体内；步骤二、封闭炉体，抽吸炉体内的气体至炉体内气压达到0.1Pa以下，之后炉体内不再通入气体或仅通入保护气体；步骤三、将炉体内的温度提升至800℃～1600℃，之后保温3h～48h；步骤四、将炉体内的温度降至室温，取出衬底片。与现有技术相比，本发明通过提高炉体内锡元素的浓度，抑制单晶衬底片中掺杂元素的挥发，使得在热处理过程中，提高单晶衬底片中的掺杂元素浓度，从而保证单晶衬底片的电阻率下降或不变，并提高单晶衬底片中的掺杂均匀性。