本发明提供了一种AlN薄膜及其制备方法和应用,属于半导体薄膜材料技术领域。本发明在衬底上形成掩膜后刻蚀,在衬底表面形成规则排列的凹坑;然后在凹坑中溅射沉积AlN,并通过退火的方式,在衬底表面得到了规则排列、应力小且致密的AlN籽晶。由于AlN籽晶只在凹坑中而衬底表面其他位置没有,在后续外延生长过程中,AlN籽晶为同质外延,而衬底上为异质外延,可以改善衬底和AlN层的晶格失配和热失配,又能降低位错密度,提高晶体质量。同时,由于同质和异质生长速率的差异,使后续生长的AlN层趋向于二维生长,得到表面光滑的AlN层。溅射AlN层经过退火处理后,会和衬底凹坑的最下层形成空隙层,提高深紫外LED的出光效率。