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三氧化钨是一种重要的多功能金属半导体材料,在电致变色、气致变色、气敏性能等方面具有显著的特征。纯WO3薄膜的气体灵敏度较低、选择性不强。通过向WO3薄膜中掺杂适量Ti,可抑制晶粒生长,减小薄膜粒径,孔隙率升高,吸附表面积增大,有更优越的气敏性能。目前,国内外对掺杂WO3薄膜的报道主要集中在溶胶-凝胶法,用磁控溅射法制备Ti掺杂的WO3薄膜相对较少。本文用磁控溅射法制备了Ti掺杂的WO3薄膜,研究了薄膜结构、光学特性、电学特性以及退火温度参数,测试了薄膜的气敏性能,寻找出了最佳的Ti掺杂含量,这对提高WO3薄膜气敏性能,制备优良的气敏元件有重要的意义。本文利用直流反应磁控溅射工艺在玻璃衬底上沉积了不同氧分压（15%、20%、25%、30%、45%）、不同Ti掺杂含量（1%、3%、5%）的WO3薄膜,在氮气气氛下分别用350℃、450℃、550℃温度进行1小时退火处理。采用台阶仪、分光光度计、XRD和霍尔测试等对制备的Ti掺杂WO3薄膜进行了分析,研究了Ti掺杂WO3薄膜的厚度、光学特性、微结构以及电学特性。分析表明,退火后的Ti掺杂WO3薄膜为六方晶相结构,样品的衍射峰有明显宽化现象,这说明了Ti离子进入WO3晶格,抑制了晶粒的生长;从霍尔测试结果可以看出,Ti掺杂含量为3%的S3系列样品载流子浓度整体较小,其中样品S3-B-3#载流子浓度最小。我们从氧分压、退火温度、Ti掺杂含量与工作温度、气体的选择性等方面研究了Ti掺杂WO3薄膜的气敏性能。测试结果表明,氧分压为20%、退火温度为450℃、Ti掺杂含量为3%的WO3薄膜（S3-B-3#）样品在工作温度为200℃的条件下对200ppm的NO2气体敏感性最好。最后,总结了几种金属氧化物薄膜的气敏机理模型,并结合粒径对WO3薄膜气敏性能的影响与实验测试结果,探讨了Ti掺杂WO3薄膜气敏机理,结果表明,适量的Ti掺杂能有效地提高WO3薄膜的气敏性能。