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AlGaN基紫外发光二极管、探测器等光电子器件因在固态照明、生物化学检测、高密度存储、短波长安全通信及紫外探测等领域的广泛应用而备受关注。然而由于与蓝宝石衬底之间大的晶格失配和热失配，AlGaN薄膜很容易龟裂。AlN材料由于其晶格常数小于AlGaN，对其上生长的AlGaN材料施加压应力，已成为生长AlGaN薄膜的重要模板。因此，获得高质量的AlN材料对AlGaN基紫外光电子器件意义重大。本论文使用金属有机化学气相沉积（Metal-Organic Chemical-Vapor Deposition,MOCVD）生长技术，采用高温连续法和脉冲原子层沉积（PALE）技术相结合的方法，以及中温PALE层插入技术对AlN模板的外延生长工艺进行研究，获得了（002）和（102）面的XRC半高宽分别为58arcsec和544arcsec的高质量AlN模板。首先，研究了三甲基铝（TMAl）的流量和反应腔压力对AlN生长速率的影响。研究表明：高温连续AlN层的生长速率随TMAl流量呈线性增加，但当TMAl流量超过某一值时，寄生反应作用增强，导致生长速率低于预期值。此外随着反应腔压强的减少，AlN外延层的生长速率增加，表面形貌较粗糙。其次，利用高温PALE AlN和高温连续AlN相结合的方法，成功改善了AlN外延层的表面形貌。同时，通过增加高温AlN连续层的生长时间，获得了高质量的AlN模板，其（002）和（102）面XRC半高宽分别为32arcsec和662arcsec，表面平均粗糙度（RMS）为1.8nm。最后，通过利用中温PALE-AlN插入层技术，并对其温度和厚度进行优化，成功缓解了AlN生长过程中的应力，获得了厚度超过1.3μm无裂纹的高质量AlN模板，其（102）面XRC半高宽降低到544arcsec。