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由于各种奇特的理化性质，纳米材料在电子、医学、制造业、航天、航空、国防等各类工程中得到广泛应用，纳米技术已成为21世纪工业发展的关键技术之一，AlN在力学、热学、光学、电学等方面都有着优异的性能，工程应用潜力巨大，前景广阔。在此背景下，本文制备了AlN纳米阵列和AlN纳米海胆结构，测试了AlN纳米阵列以及单根纳米棒的力学性能，研究了AlN纳米阵列和AlN纳米海胆结构的光学性质。本文基于化学气相沉积法，以无水AlCl3与NH3做反应源，无催化剂条件下成功制备了独立自支撑的AlN纳米阵列，并在Si片上沉积了AlN纳米海胆结构。扫描电子显微镜（SEM）显示，独立自支撑AlN纳米阵列由具有六角形截面、截面尺寸约60nm的纳米柱或者锥尖约几个nm的纳米锥组成，以Si片为基底的AlN纳米海胆结构由中心向外辐射的纳米柱或者纳米锥组成；X射线衍射分析（XRD）结果显示AlN纳米阵列和AlN纳米海胆结构均为纯相六方纤锌矿结构；AlN纳米海胆结构的高分辨透射分析（HRTEM）表明，AlN纳米海胆结构的辐射状纳米棒沿[0001]方向生长。基于纳米压痕技术，研究了独立自支撑AlN纳米阵列的力学性能，测得了其载荷-位移曲线。考虑到AlN纳米阵列以及纳米压痕仪压头的几何参数，设计了AlN纳米阵列中单根纳米棒的力学性能测试方法，测得具有六角形截面、截面尺寸约60nm的单根AlN纳米柱的杨氏模量为275.23GPa，硬度为5.83GPa；光致发光谱显示，独立自支撑AlN纳米阵列在紫外、紫光、绿光范围分别有发光中心在359nm（3.45eV）、425nm（2.92eV）、520nm（2.38eV）的发光峰，AlN纳米海胆结构有一个发光范围从400nm到800nm的宽发光峰，发光中心很宽，包含绿光，黄光区，且在紫光区有一约450nm（2.76eV）的肩峰。并且结合X射线光电子能谱分析（XPS）数据对发光机制进行了探讨分析。