本发明提供一种氮化铝膜及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：1)向反应室通入三甲基铝、氨气以及含有X元素的化合物，在衬底层上生成第一(AlXn)N缓冲层；2)对第一(AlXn)N缓冲层进行退火处理，得到(AlXn)N晶核；3)向反应室通入三甲基铝、氨气以及含有X元素的化合物，Q个(AlXn)N晶核形成第二(AlXn)N缓冲层且生成(AlXm)N层；第二(AlXn)N缓冲层和(AlXm)N层的集合为氮化铝膜；X元素选自镓、铟、铊、硅、锗、锡、铅中的一种或多种。该制备方法能够减少氮化铝膜的表面裂纹，从而获得低位错密度，高晶格质量且无裂纹的氮化铝膜材料。