本发明具体提供了一种以二氧化硅覆盖的硅片为衬底，以二氧化钛半导体为基体材料，以钯为催化层的高性能氢气探测器。首先利用射频磁控溅射方法在二氧化硅覆盖的硅衬底上生长二氧化钛薄膜；然后通过掩膜和直流磁控溅射方法在薄膜表面制备比二氧化钛膜面积小的钯催化层。本发明利用钯膜的催化效应和二氧化钛/二氧化硅/硅异质结的放大效应制备的钯/二氧化钛/二氧化硅/硅异质结氢气探测器具有工艺简单，成本低廉，无需加热器，能在室温下工作，且具有耗能低，灵敏度高，响应、恢复时间短的特点，对氢气具有良好的检测性能，具有重要的应用前景。