AlN材料具有很高的直接带隙(6.2 eV)，是重要的蓝光和紫外发光材料; AlN 介电常数小，具有良好热导率、高电阻率和击穿场强，是优异的高温、高频和大功率器件材料; 沿c轴取向AlN具有良好的压电性和极高的声表面波 (SAW) 传输速度，是极佳的 SAW 器件用压电材料。
AlN 晶体与其他Ⅲ-N 材料具有非常接近的晶格常数和热膨胀系数，与蓝宝石或SiC衬底相比，AlN与AlGaN的晶格常数匹配、热匹配及化学兼容性更高，作为AlGaN器件外延衬底时可大幅度降低器件中的缺陷密度。AlN的这些优良性能使其在国防领域中具有广阔的应用前景。

新型战机及航空航天

飞机的高功率光电器件包括激光器，LCD背光，HUD/HMD光源等方面，多变换器和多处理器的计算机网络组成的，多变换器配备大量的DA/AC、AC/DC、AC/AC等转换功率模块都需要新材料研制的器件支撑。AlN的超宽禁带、高电子漂移饱和速度以及介电常数都更有利于研制新型的战机以及航空航天器，耐高温、高频、大功率的优势，使得AlN器件更有利于在极端环境下使用。

高铁

AlN制作的大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。高铁控制系统中需要使用大量的 IGBT，如电机控制系统、车载空调控制系统、充电系统等。

雷达

雷达作为重要的国防科技，其制作离不开微波毫米波器件。AlN在微波毫米波器件已有广泛应用，如使用AlN缓冲层可使GaN/Si器件的电子迁移率比使用 SiC 或蓝宝石缓冲层提高 1~3倍; AlN成核层是在Si基底上外延生长 Ⅲ-N 材料的重要步骤; 薄AlN势垒层可有效解决GaN器件由于势垒下降所引起的二维电子气(2DEG)密度下降问题; 高Al组分AlxGa1-xN(x＞0.5)/AlN的击穿电压是GaN的3倍，热导率是蓝宝石的6倍、GaN的1~2倍，是理想的沟道层材料；AlN衬底与蓝宝石或SiC衬底相比可使GaN器件的位错密度从108 cm-2下降到105 cm-2数量级，在AlN衬底上生长高Al组分AlGaN薄膜具有更低的位错密度和自补偿特性，因而展现出极高峰值导电性、载流子浓度和迁移率，将成为替代蓝宝石或SiC的重要衬底材料。因此能够在国防雷达、战斗机以及航母等重要领域应用。

光电探测器

基于宽禁带半导体材料的紫外探测器在紫外天文学、紫外探测、紫外通信、生物化学分析、火焰检测等领域的潜在应用得到了广泛研究。采用高结晶度多步外延生长技术实现的背靠背型p-Gr/AlN/p-GaN光电探测器，使用AlN作为光发生载体的真空紫外吸收层，并使用p型石墨烯 (透射率大于96%) 作为透明电极来收集受激空穴，实现的新型真空紫外光伏检测异质结探测器取得了较理想的光响应度、高外部量子效率，以及极快的温度响应速度 (80 ns)，比传统光导器件的响应速度提高了104~106倍，这种新技术为实现理想的零功耗集成紫外光伏探测器提供了技术支撑。