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本发明公开了一种锐钛矿二氧化钛薄膜及其制备方法。一种锐钛矿二氧化钛薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将氟化钠加入至盐酸溶液中,进行第一次搅拌,再加入钛源,进行第二次搅拌,得到混合物;(2)将步骤(1)的混合物与基底置于反应装置内进行晶化处理,晶化处理后,在基体表面上获得锐钛矿二氧化钛薄膜。本发明采用氟化钠和盐酸作为氟源和酸来源,实现高H+低F?或低H+高F?的生长环境,氟化钠在溶液中处于完全电离状态,F?离子属于小尺寸离子,在溶液中运动快,且可根据钛的需要进行“量衣裁体”提供所需F?离子,不会因生长环境的改变氟源受到影响。