本发明提供高电子迁移率晶体管外延结构及制备方法、HEMT器件，通过在高电子迁移率晶体管外延结构中，使用Ga2O3层和Al掺杂的Ga2O3层周期性交替生长而成的高阻缓冲层，可以降低缓冲层漏电，提高对器件的夹断特性和耐压特性，具体的，由于Ga2O3相比传统的GaN具有更高的临界击穿场强，且与GaN晶格失配小，更容易生长出高晶体质量的外延薄膜，从而可以在提高HEMT外延层的高阻特性的同时，提高器件的击穿电压，并且得到高晶体质量的外延薄膜。