本发明提供了一种提高半导体氧化物薄膜偏压热稳定性的方法。所述方法包括如下步骤：(1)将半导体氧化物的盐、稀土盐、任选地乙醇胺、任选地醋酸和任选地燃料溶于乙二醇单甲醚中，静置老化，得到前驱体溶液；(2)将步骤(1)得到的前驱体溶液涂覆于基材上，先前烘退火，再后烘退火，得到半导体氧化物薄膜。本发明通过在半导体氧化物薄膜中掺杂稀土元素，钝化了在退火过程中残留的有机杂质，从而提高了薄膜的偏压热稳定性。