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本发明提供一种半导体外延结构及其制备方法、光电器件。所述半导体外延结构包括第一半导体层、有源层、抗静电层及第二半导体层。第一半导体层具有第一导电类型;有源层设于所述第一半导体层的一侧;抗静电层设于所述有源层背离所述第一半导体层的一侧,抗静电层包括AlN层及设于所述AlN层上的AlxInyGa1?x?yN(0≦x,y≦1)层;所述AlN层更靠近所述有源层设置;第二半导体层设于抗静电层背离所述有源层的一侧,所述第二导电层具有第二导电类型。上述半导体外延结构,抗静电层中的AlN层能够有效抑制有源层中电子溢流的同时,能够使抗静电层中形成二维空穴气,以促进结构内电荷的平衡分布,提升结构的静电耐受能力。