一种氮化铝单晶材料制备方法，包含：在衬底上制备一III族氮化物成核层；在III族氮化物成核层上制备一III族氮化物结晶层；在III族氮化物结晶层上制备一应力协变层；在应力协变层上制备一III族氮化物自分解解耦合层；在III族氮化物自分解解耦合层上制备一第一III族氮化物模板层；在第一III族氮化物模板层上制备一第二III族氮化物模板层；在第二III族氮化物模板层上制备一氮化铝厚膜单晶材料层；通过中间工艺制备得到氮化铝单晶片衬底材料。本发明能为研制生产紫外和深紫外半导体光电器件提供低成本大尺寸氮化铝单晶片衬底材料，具有非常好的实用价值和市场推广前景。