TiO₂经过几十年来的专家和学者的研究,使其成为材料应用中金属氧化物的一颗新星,由于其特殊的抗环境腐蚀能力、化学稳定性好、生物相容性好、价廉易得等特点,在新能源、新材料、环境、医药等领域表现出良好的应用前景,如水解制氢、空气与水净化、光伏电能转换等。本文主要从脉冲调制技术入手,参考最年来的学者利用脉冲调制技术得到的新的等离子体放电特性,操控其优势特性来产生稳定的等离子体,从而借助化学气相的干法刻蚀沉积原理来构造具有三维空间的TiO₂薄膜,试验主旨是操控脉冲调制技术,变换各类沉积参数,获得各种形貌差异和光学特性差别的薄膜,并且TiO₂薄膜形貌三维构造明显,调控的沉积参数主要有气压、基片温度、上下电极距离、功率、以及脉冲调制占空比,摸索参数上的差别,对比种种形貌差异和性能优劣。首先,利用工业化设计的沉积系统,成功产生了稳定性好、放电强度高、大尺度均匀脉冲调制射频辉光放电等离子体。其次,通过试验测量Ar/O₂/TiCl₄放电体系的电流-电压（I-V）关系曲线和发射光谱,研究了脉冲调制射频等离子体在不同功率、气压、占空比、以及O₂和TiCl₄流量下的放电特性。试验主要尝试了Ar/O₂/TiCl₄放电体系辅助以操控脉冲调制技术,获得放电体系稳定性好,放电强度高,射频放电特性几乎没有改变,其放电电流和电压的曲线近似于正弦曲线,且放电电流相位领先于放电电压,这是典型的辉光放电特性。比较了不同气压下电流电压曲线峰峰值的差异峰值。同时,低气压下,放电功率的提升导致电流峰峰值提高,而电压峰峰值几乎不变。恒定功率下,脉冲调制占空比的减小导致电流峰峰值的减小,而电压峰峰值几乎不变。研究了Ar以及O₂典型的等离子体发射光谱中特征谱线Ar I 763 nm,811 nm,912 nm及O I 777 nm和O 844 nm强度的变化,结果表明,较高的功率,优化的O₂和TiCl₄流量比,有利于Ar和O原子高能激发态的生成,以及TiO₂的化学气相沉积和结晶。最后,研究了基片温度,电极间距,功率,气压以及脉冲调制占空比等制备参数的变化对TiO₂薄膜形貌以及结晶的影响,探讨了不同形貌和性能的TiO₂三维结构薄膜的形成机理。实验结果表明,脉冲调制技术减少射频连续放电所带来的热积累效应,适合制备大面积均匀的TiO₂的薄膜。当放电电极间距减小,薄膜结构由网状结构转变为三维片状晶体结构。基片加热后,加强了薄膜粘附性能和结晶度。常压下,射频功率的提高,有效地改变了TiO₂三维结构薄膜形貌,增加了比表面积。常压下的高功率有助于大尺寸的晶体生长,但得到的晶体排列均匀性较差,结构松散,低气压下TiO₂晶体颗粒虽然小,但生长均匀,晶体规则有序,结构紧密。低气压下,随着脉冲调制占空比的减小,薄膜形貌发生改变,晶体结构由松变紧,结晶度得到提升。薄膜经过光催化试验发现,加热基片温度有助于光催化降解亚甲基蓝溶液。