铁电存储器是一种在断电时不会丢失存储信息的非易失存储器，具有高速、高密度、低功耗和抗辐射等优点，显示出良好的应用前景和极大的发展潜力。而具有性能优良的铁电薄膜是制作铁电存储器的基础。本文以应用于非易失性存储器的铁电薄膜的制备和性能研究为目的，采用Sol-Gel 法在Pt/Ti/SiO2/Si 和p-Si 衬底上制备出Bi4Ti3O12 和Bi3.25La0.75Ti3O12 铁电薄膜，并对不同温度退火的样品的微观结构和铁电性能进行了系统地研究，还利用慢正电子束技术对La 掺杂改善Bi4Ti3O12 铁电薄膜疲劳性能的机理进行了探索性的研究，取得了一定的创新性成果和结论。 系统研究了La 掺杂改善Bi4Ti3O12 薄膜铁电性能的机理，认为La3+离子取代(Bi2Ti3O10)2-层中易挥发的Bi3+离子后，对其晶格结构、电子结构和相互作用力等产生了改变。由于La3+离子可以增强类钙钛矿层中氧离子的稳定性，减少在类钙钛矿层的O V ?? 缺陷浓度，提高抗疲劳特性。La3+离子与氧离子2p 的轨道杂化较弱，这就会间接影响了Ti4+离子3d 轨道和O2-离子2p 轨道的杂化，使得离子间的短程斥力增强，TiO6八面体的对称性会增加，极化沿c 轴方向的偏转增大，导致a 轴方向的极化减小，c轴方向的极化增加，从而提高了Bi4Ti3O12 铁电薄膜的剩余极化值。 采用Sol-Gel 法在Pt/Ti/SiO2/Si 和p-Si(100)衬底上成功制备出高质量的Bi4Ti3O12和Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜。研究了退火温度对Bi4Ti3O12 和Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜的晶相及表面形貌的影响：少量La 掺杂并没有改变Bi4Ti3O12 的基本晶格结构，经过550 ℃ 退火的薄膜基本是钙钛矿晶相，在600 ℃退火的薄膜已经形成比较完整的钙钛矿晶格结构；薄膜表面具有较好的平整度，晶粒排列致密，尺寸均匀，结晶情况良好，没有裂缝和孔洞等缺陷。 750 ℃退火的MFM 结构Bi3.25La0.75Ti3O12 铁电薄膜在测试电压为6 V 时，其2Pr为20.0 μC/cm2，2Vc 是2.7 V；650 ℃退火的Bi3.25La0.75Ti3O12 铁电薄膜漏电流密度为2.8×10-8 A/cm2，表现出良好的绝缘性能；Bi3.25La0.75Ti3O12 铁电薄膜在测试电压为5 V时，经过1×109 次极化反转后，其剩余极化值几乎没有下降，表现出良好的抗疲劳特性。同时还研究了La 掺杂对Bi4Ti3O12 薄膜铁电性能的影响。在测试电压为6 V 时，700 ℃退火的MFM 结构Bi4Ti3O12 和Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜，Bi4Ti3O12 薄膜剩余极化值2Pr 从12.5 μC/cm2 提高到Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜的18.6 μC/cm2，矫顽电压2Vc 没有发生明显变化，都是2.8 V；而疲劳性能测试表明，经过1×109 次极化反转后，Bi4Ti3O12薄膜剩余极化值下降了24％，而Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜则表现出良好的抗疲劳特性，其剩余极化值几乎没有下降。 研究了MFM 结构和MFS 结构Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜的铁电性能，在此基础上探讨了衬底对其铁电性能的影响。发现制备在Pt/Ti/SiO2/Si 衬底上的Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜的铁电性能要优于制备在p-Si 衬底上的，主要是直接制备在p-Si 衬底上的Bi3.25La0.75Ti3O12 薄膜，在F-S 界面处形成一层低介电常数的氧化物薄膜层（一般为SiOx），这种硅氧层对薄膜的铁电性能会产生破坏性的影响。 首次利用慢正电子束技术研究了铁电薄膜中O V ?? 缺陷的作用，证实了La 掺杂降低了Bi4Ti3O12 铁电薄膜中O V ?? 缺陷浓度，增强了(Bi2Ti3O10)2-层中O2-离子的稳定性，达到提高Bi4Ti3O12 铁电薄膜抗疲劳特性的目的。为研究新型抗疲劳Bi 系层状铁电薄膜提供了有价值的参考依据。