氧化物半导体薄膜及一种薄膜晶体管，氧化物半导体薄膜成分为M_2xIn_2-2xO_3-δ，其中M为ⅢB族元素，0.001≤x≤0.3，0≤δ＜3。ⅢB族元素为Sc、Y、Ac、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu中的一种或任意两种以上的元素。薄膜的厚度为5nm至200nm；氧化物半导体薄膜的载流子浓度小于5×10¹⁹cm^-3。该氧化物半导体薄膜用于作为薄膜晶体管的沟道层材料。薄膜晶体管设置有栅极、沟道层、位于栅极和沟道层之间的绝缘层、分别连接在沟道层两端的源极和漏极；其沟道层设置为上述的氧化物半导体薄膜。本发明性能良好、制备工艺简单、适应范围广。