一种纳米柱阵列化合物半导体器件的自组装制备方法，包括如下步骤：（1）在导电衬底表面预通入一层金属源反应物；（2）实施退火形成金属岛状颗粒；（3）通入III族和V族反应物，外延生长半导体纳米柱阵列；（4）使半导体纳米柱侧向生长加快，并在源物质中掺入N型杂质，形成表面为N型的半导体纳米柱阵列；（5）在纳米柱表面以及纳米柱之间的导电衬底暴露表面上沉积一层绝缘层，并使用刻蚀液刻蚀纳米柱侧壁上的绝缘层；（6）在纳米柱表面形成纳米柱阵列器件；（7）在纳米柱阵列之间填充导电物质，形成电极层；（8）在电极层中制作P型电极，导电衬底上制作N型电极。