本发明公开了一种氮化铝薄膜的制备方法，其包括：对蓝宝石衬底的表面进行预处理，以增加所述蓝宝石衬底的表面的氧空位浓度；在经预处理后的蓝宝石衬底的表面上沉积形成氮化铝薄膜。本发明还公开了一种利用该制备方法制备得到氮化铝薄膜。本发明通过对蓝宝石衬底进行预处理，使蓝宝石衬底表面的氧空位增加，氧空位的增加会提高Al离子电导率，降低Al离子在界面的迁移势垒，促进Al离子的横向迁移，使得AlN初期倾向于进行二维生长。因此，不仅可以避免原本三维生长导致的位错及应力，同时还减少了AlN覆盖蓝宝石PSS衬底的时间，提高了量产效率。