本公开提供了一种深紫外发光二极管的外延片及其制备方法,属于光电子制造技术领域。该外延片包括衬底和依次形成在所述衬底上的第一AlN层、第二AlN层、氮原子层、第三AlN层、n型AlGaN层、多量子阱层和p型层,所述第二AlN层的表面粗糙度大于所述第一AlN层的表面粗糙度,所述氮原子层为通过等离子体处理形成于所述第二AlN层上的膜层。本公开实施例能够减少多层AlN薄膜中,因AlN的晶体原子排列不整齐,而导致AlN薄膜的晶体质量差的问题,改善外延片的晶体质量,提高深紫外发光二极管的发光效率。