TiO₂氧敏材料由于其工作温度低、性能好、制备简单等优点使得它在汽车尾气检测、食品保鲜，以及工业炉燃烧气氛的控制和空气净化方面有着越来越广泛的应用，TiO₂已成为近年来人们研究和应用中最为广泛的氧敏材料之一。TiO₂具有金红石（Rutile）、锐钛矿（Anatase）和板钛矿（Brookite）三种晶体结构。其中金红石结构是最为稳定的晶型，不但具有最为稳定的物理、化学性能，而且在金红石结构中，晶格中氧空位的迁移率较高，因而TiO₂金红石结构气敏响应效应较好，从而使金红石结构TiO₂氧化物材料成为氧敏传感器的首选材料之一。本论文研究了采用直流磁控溅射法在石英（非晶态）基底上溅射制备TiO₂氧敏薄膜，分析了溅射过程中反应气体O₂流量的变化对TiO₂沉积速率的影响，以及溅射过程中不同电流条件下靶电压与氧分压的关系，分析了氧分压、基底温度和退火温度对成膜结构的影响，并在陶瓷（Al₂O₃）基底上溅射制备了TiO₂氧敏器件。研究中设计了TiO₂氧敏器件测试电路和TiO₂氧敏器件加热电路，采用模拟气体试验装置对制备的TiO₂氧敏器件性能进行了初步的测试，分析了加热电压的变化对氧敏器件温度的影响，以及TiO₂氧敏薄膜电阻值随进入反应实验室中氧气浓度的变化，对实验的结果进行了分析。