本发明提供了一种高导热晶态氮化铝薄膜的制备方法，该方法采用原子层沉积法进行制备，铝源为三甲基铝或三乙基铝；含氮前驱体为氨气；所述的原子层沉积反应腔的温度为300～350℃；进行多个原子层沉积的循环周期制备高导热晶态氮化铝薄膜。本发明的方法在较温和条件下，不依托于等离子体产生设备，无衬底生长、前、后处理步骤等，即实现了高导热、高质量晶态氮化铝薄膜的可控制备。本发明的方法中含氮前驱体的分解及吸附过程是氮化铝原子层沉积过程速控步骤，也是氮化铝薄膜结晶质量的决定步骤。