A gallium nitride layer is pendeoepitaxially grown on weak posts on a substrate that are configured to crack due to a thermal expansion coefficient mismatch between the substrate and the gallium nitride layer on the weak posts. Thus, upon cooling, at least some of the weak posts crack, to thereby relieve stress in the gallium nitride semiconductor layer. Accordingly, low defect density gallium nitride semiconductor layers may be produced. Moreover, the weak posts can allow relatively easy separation of the substrate from the gallium nitride semiconductor layer to provide a freestanding gallium nitride layer. The weak posts may be formed by forming an array of posts in spaced apart staggered relation on the substrate. By staggering the posts, later fracturing may be promoted compared to long unstaggered posts. Alternatively, the posts may have a height to width ratio in excess of 0.5, so that the relatively narrow posts promote cracking upon reduction of the temperature. In another alternative, the posts preferably are less than one micron wide, more preferably less than one half micron wide, regardless of height, to promote cracking. In yet another alternative, a post weakening region is formed in the posts, adjacent the substrate. In particular, a buried region may be formed in the substrate and the substrate then may be selectively etched to define the plurality of weak posts including the post weakening regions that comprise the buried region. The buried region may comprise implanted ions, preferably hydrogen ions, that can form hydrogen bubbles within the posts that can fracture the posts upon cooling.

Uno strato del nitruro del gallio pendeoepitaxially si sviluppa sugli alberini deboli su un substrato che sono configurati per spezzare dovuto un disadattamento di coefficente di espansione termica fra il substrato e lo strato del nitruro del gallio sugli alberini deboli. Quindi, sul raffreddamento, almeno alcuni degli alberini deboli si spezzano, quindi per alleviare lo sforzo nello strato a semiconduttore del nitruro del gallio. Di conseguenza, gli strati bassi a semiconduttore del nitruro del gallio di densità di difetto possono essere prodotti. Inoltre, gli alberini deboli possono permettere che la separazione relativamente facile del substrato dallo strato a semiconduttore del nitruro del gallio fornisca uno strato indipendente del nitruro del gallio. Gli alberini deboli possono essere costituiti dal formare un allineamento degli alberini nel rapporto a parte vacillato spaziato sul substrato. Vacillando gli alberini, la frattura successiva può essere promossa ha confrontato per desiderare unstaggered gli alberini. Alternativamente, gli alberini possono avere un'altezza al rapporto di larghezza al di sopra di 0.5, di modo che gli alberini relativamente stretti promuovono spezzarsi sulla riduzione della temperatura. In un'altra alternativa, gli alberini sono preferibilmente meno di largo un micron, preferibilmente largo meno d'un micron mezzo, senza riguardo ad altezza, promuovere spezzarsi. In ancora un altra alternativa, una regione d'indebolimento dell'alberino è formata negli alberini, adiacenti il substrato. In particolare, una regione sepolta può essere formata nel substrato ed il substrato allora può essere inciso selettivamente per definire la pluralità di alberini deboli compreso le regioni d'indebolimento dell'alberino che contengono la regione sepolta. La regione sepolta può contenere gli ioni impiantati, preferibilmente ioni di idrogeno, che possono formare le bolle dell'idrogeno all'interno degli alberini che possono fratturare gli alberini sul raffreddamento.