AlN材料具有很高的直接帶隙(6.2 eV)，是重要的藍(lán)光和紫外發(fā)光材料; AlN 介電常數(shù)小，具有良好熱導(dǎo)率、高電阻率和擊穿場強(qiáng)，是優(yōu)異的高溫、高頻和大功率器件材料; 沿c軸取向AlN具有良好的壓電性和極高的聲表面波 (SAW) 傳輸速度，是極佳的 SAW 器件用壓電材料。
AlN 晶體與其他Ⅲ-N 材料具有非常接近的晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)，與藍(lán)寶石或SiC襯底相比，AlN與AlGaN的晶格常數(shù)匹配、熱匹配及化學(xué)兼容性更高，作為AlGaN器件外延襯底時可大幅度降低器件中的缺陷密度。AlN的這些優(yōu)良性能使其在國防領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
新型戰(zhàn)機(jī)及航空航天
飛機(jī)的高功率光電器件包括激光器，LCD背光，HUD/HMD光源等方面，多變換器和多處理器的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的，多變換器配備大量的DA/AC、AC/DC、AC/AC等轉(zhuǎn)換功率模塊都需要新材料研制的器件支撐。AlN的超寬禁帶、高電子漂移飽和速度以及介電常數(shù)都更有利于研制新型的戰(zhàn)機(jī)以及航空航天器，耐高溫、高頻、大功率的優(yōu)勢，使得AlN器件更有利于在極端環(huán)境下使用。
高鐵
AlN制作的大功率絕緣柵雙極晶體管(IGBT)是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，俗稱電力電子裝置的“CPU”，作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。高鐵控制系統(tǒng)中需要使用大量的 IGBT，如電機(jī)控制系統(tǒng)、車載空調(diào)控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)等。
雷達(dá)
雷達(dá)作為重要的國防科技，其制作離不開微波毫米波器件。AlN在微波毫米波器件已有廣泛應(yīng)用，如使用AlN緩沖層可使GaN/Si器件的電子遷移率比使用 SiC 或藍(lán)寶石緩沖層提高 1~3倍; AlN成核層是在Si基底上外延生長 Ⅲ-N 材料的重要步驟; 薄AlN勢壘層可有效解決GaN器件由于勢壘下降所引起的二維電子氣(2DEG)密度下降問題; 高Al組分AlxGa1-xN(x＞0.5)/AlN的擊穿電壓是GaN的3倍，熱導(dǎo)率是藍(lán)寶石的6倍、GaN的1~2倍，是理想的溝道層材料；AlN襯底與藍(lán)寶石或SiC襯底相比可使GaN器件的位錯密度從108 cm-2下降到105 cm-2數(shù)量級，在AlN襯底上生長高Al組分AlGaN薄膜具有更低的位錯密度和自補(bǔ)償特性，因而展現(xiàn)出極高峰值導(dǎo)電性、載流子濃度和遷移率，將成為替代藍(lán)寶石或SiC的重要襯底材料。因此能夠在國防雷達(dá)、戰(zhàn)斗機(jī)以及航母等重要領(lǐng)域應(yīng)用。
光電探測器
基于寬禁帶半導(dǎo)體材料的紫外探測器在紫外天文學(xué)、紫外探測、紫外通信、生物化學(xué)分析、火焰檢測等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用得到了廣泛研究。采用高結(jié)晶度多步外延生長技術(shù)實現(xiàn)的背靠背型p-Gr/AlN/p-GaN光電探測器，使用AlN作為光發(fā)生載體的真空紫外吸收層，并使用p型石墨烯 (透射率大于96%) 作為透明電極來收集受激空穴，實現(xiàn)的新型真空紫外光伏檢測異質(zhì)結(jié)探測器取得了較理想的光響應(yīng)度、高外部量子效率，以及極快的溫度響應(yīng)速度 (80 ns)，比傳統(tǒng)光導(dǎo)器件的響應(yīng)速度提高了104~106倍，這種新技術(shù)為實現(xiàn)理想的零功耗集成紫外光伏探測器提供了技術(shù)支撐。