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采用薄膜技术研制了一种以硅PN结结构为基底材料的TiO2氧传感器，阐述了该传感器的工作原理、结构设计、工艺流程及其特性。给出了磁控溅射工艺制备银电极及TiO2薄膜的方法，利用X射线衍射（xRD）标定了TiO2薄膜的金红石相晶体结构，通过扫描电镜（SEM）分析了薄膜的表面形貌及晶粒结构，讨论了TiO2的氧敏感机理，测试薄膜的敏感特性及响应特性。实验结果表明：硅PN结基底TiO2氧传感器具有工作温度低、低功耗、体积小、线性化好的优点。