本发明属于半导体材料技术领域，具体涉及一种有效提升半导体外延材料均匀性的方法，包括下列步骤：将蓝宝石衬底放入磁控溅射设备中，然后进行多次AlN溅射补长工艺，所述多次AlN溅射补长工艺包括第一次溅射、第二次溅射和第三次溅射；将未经溅射蓝宝石衬底置于石墨盘片槽内，在石墨盘矫正槽内放入高反射钨片，在石墨盘边缘放入内空阻流环，运行矫正生长配方，根据高反射钨片炉次间温度差，调整生长配方温度，进行修正补偿；将AlN模板放入石墨盘片槽内，在石墨盘边缘放入阻流环，运行经过矫正生长配方，进行AlN薄膜生长。本发明通过多次AlN溅射补长工艺，为外延AlN薄膜的炉次间生长提供了可靠、稳定、优质的溅射AlN衬底。