本发明公开了一种氮化物二极管器件结构及其制备方法。所述器件结构包括基底、图形结构层以及半导体结构层；图形结构层包括阵列层、掺杂层以及覆盖层；阵列层包括独立的多个图形化凸起结构，掺杂层至少设置于图形化凸起结构的顶面，覆盖层连续覆盖掺杂层以及处于多个图形化凸起结构之间的部分区域，并具有多个纳米级孔洞结构；图形化凸起结构的材质包括第一元素的氧化物，覆盖层的材质包括第一元素的氮化物，掺杂层的材质包括第一元素的氮化物被第二元素掺杂所形成的掺杂材料。本发明提高了氮化物材料的晶体质量；利用了掺杂缺陷控制提高了阵列层和覆盖层的界面电荷捕获能力，最终改善了半导体外延片的漏电性能。