本发明涉及氧气传感器技术领域，提供一种用于氧气传感器的金属氮化物膜的制备方法，用于替代现有的贵金属催化剂，降低成本；本发明提供一种用于氧气传感器的金属氮化物膜的制备方法，包括基材前处理；将基材放置于工作腔体内，抽真空；对工作腔体进行加热，同时旋转基材；向工作腔体内通入氩气和氮气的混合气氛；在基材上先通过直流电源溅射核心靶材，再通过射频电源溅射掺杂靶材形成金属氮化物膜；所述核心靶材与掺杂靶材均选自锆、钛、钒、钽、钼中的一种或多种，且核心靶材与掺杂靶材所选的金属不同；本发明制备的用于氧气传感器的金属氮化物膜，均一性好，适用于工业量产；且本发明制备的用于氧气传感器的金属氮化物膜用于氧气传感器中作为电极材料使用时，具有较好的响应速度、线性度、一致性和稳定性。