本发明公开了一种Mg掺杂AlN基稀磁半导体薄膜的制备方法。它采用高纯Al靶和Mg靶交替溅射，系统本底真空度为10^-4-10^-5Pa，基片为p型Si（100），溅射AlN时工作气体为高纯氩气与氮气混合气体，流量比3:2，工作气压为0.5-5Pa，射频功率为50-200W，衬底温度为300℃，每次溅射10-20min。溅射镁时工作气体为高纯氩气，流量为10-20sccm，工作气压为0.5-5Pa，溅射功率为50-100W，衬底温度为300℃，每次溅射时间2-10s，交替溅射4次氮化铝、3次镁。通过改变Al靶及Mg靶溅射时间比例可得到不同掺杂浓度的AlN基稀磁半导体薄膜。本方法制备工艺简单，薄膜沉积速率高，重复性好。所制备的稀磁半导体薄膜具有较强的铁磁性，且居里温度高于室温。