随着新能源、通信、轨道交通、航天航空等领域的快速发展,半导体产业扮演着越来越重要的角色。氮化铝（Al N）凭借其直接带隙、宽禁带、高热导率、高热稳定性、高击穿场强、强抗辐射能力等特性,成为第三代半导体材料中的佼佼者,适宜于制造高频、耐高温、高抗辐射、大功率电子和光电子器件。Al N与Al Ga N、Ga N等其他III族氮化物有低的晶格失配和热失配率,是外延生长这些III族氮化物的理想衬底材料。同时,Al N高达6.2e V宽直接带隙,使其具有良好的紫外透过性,在紫外波段特别是UVC（210～280nm）波段的光电器件领域拥有广阔的应用前景。因此,Al N晶体材料的制备凸显重要。物理气相传输（PVT）法已发展成为生长Al N体单晶的最优方法。但相关技术面临一些问题,影响大尺寸、高质量的Al N单晶的制备。因此,优质Al N籽晶的制备以及籽晶诱导生长技术的掌握成为Al N单晶尺寸和质量突破的关键。本文基于自行设计的生长系统,探究Al N晶体的PVT生长机制和优化的生长条件。首先,采用温度梯度调节法对成核进行有效控制,实现钨衬底上成核数量的显著降低和单个Al N体单晶的优势生长,从而能够通过自发生长为诱导生长提供厘米级尺寸、高结晶质量的Al N籽晶。自发生长中极性面（如c面）或非极性面（如m面和a面）Al N晶体分别倾向于在较高（1～2 mm/℃）和较低（0.2～1 mm/℃）的轴向温度梯度下生长。其次,结合COMSOL Multiphysics软件的温场仿真和分析,在籽晶诱导生长中通过调节加热器功率比和坩埚位置控制合适的轴向和径向温度梯度,保证扩径生长的同时减少晶体缺陷。再次,将诱导生长得到的Al N单晶锭经过切割、研磨、抛光后加工成Al N单晶晶圆,并通过高温粘结法实现作为籽晶的晶圆在钨衬底上的固定。最后,经过优化的籽晶诱导生长工艺实现英寸级Al N单晶的制备,加工后晶圆片最大直径达到40mm。论文还通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电致发光（EL）光谱、拉曼（Raman）光谱、能谱仪（EDS）等表征方式对制备的Al N体单晶的晶体性质、生长特性、光电性能等方面进行研究,其中英寸级Al N晶圆的X射线单晶摇摆曲线半峰宽达到低于100arcsec和拉曼谱中E2（high）模的半峰宽可低于10cm-1。结果表明,本文提出的Al N籽晶制备以及籽晶诱导生长工艺方法,为大尺寸、高质量Al N的制备提供了良好的技术储备。