本发明涉及一种PMO薄膜的制备方法及应用;其中制备方法包括如下步骤:(1)提供酰氯化合物;(2)制备前驱体分子溶液;将所述酰氯化合物、3-氨基丙基三乙氧基硅烷及三乙胺混合,反应制得前驱体分子溶液;酰氯化合物:3-氨基丙基三乙氧基硅烷:三乙胺的摩尔比为0.5~1:1~2:1.2~2.4;前驱体分子的结构式为:(3)制备涂膜溶液:向前驱体分子溶液中加入模板剂、溶剂和稀盐酸,制得涂膜溶液,模板剂的添加量为0~100%;(4)制备PMO薄膜;将涂膜溶液涂于基底表面,固化,制得PMO薄膜。本方法通过增大分子孔隙体积、降低分子极性、提高交联度,达到新型PMO薄膜介电常数的降低和力学性质的保障。