CaCu3Ti4O12(CCTO)作为一种类钙钛矿材料，拥有极高的介电常数和良好的稳定性，同时还具有优良的非线性I-V特性。这些优异的电学性能在微电子器件领域有着广泛的应用前景，可以应用在很多新型多功能电子器件中。采用溶胶-凝胶法（sol-gel法）在Pt基底上制备了非化学计量比CCTO薄膜和掺杂Al元素的CCTO薄膜，利用磁控溅射法对一些薄膜表面进行喷金处理，获得了一定大小的顶电极。在获得确定薄膜样品的基础后，利用 X射线衍射和扫描电镜等测试手段，对薄膜的组成及其微观结构进行分析。同时利用半导体分析仪器，研究了化学计量比偏移和金属掺杂对薄膜非线性I-V特性的影响。　　本研究主要内容包括：⑴在Ti非化学计量比CCTO薄膜的研究中，发现Ti非化学计量比薄膜会生成第二相CuO和CaCuO2。这些第二相的存在对界面处势垒高度和击穿电压都有一定的影响。同时， Ti化学计量比的偏移影响薄膜的击穿电压。在变温环境下测试薄膜的电流-电压特性曲线时，Ti非化学计量比薄膜对温度的敏感程度要高于纯CCTO薄膜。⑵在Cu非化学计量比CCTO薄膜的研究中，发现CuO和Cu2O的第二相会出现在Cu非化学计量比薄膜中。薄膜的击穿电压大小以及对温度的敏感程度与Cu化学计量比有关，计量比的偏移能够增加薄膜的击穿电压，同时也能降低薄膜对温度的敏感程度。⑶对于Al掺杂的CCTO薄膜研究，发现金属元素掺杂能够增强薄膜的击穿电压。在不同温度下进行的非线性I-V测试结果表明，掺杂了Al元素的CC TO薄膜具有良好的温度稳定性，在高温下其击穿电压变化幅度较小。Al掺杂 CCTO薄膜的击穿电压值几乎不受到非线性测试中电压步长的变化影响。⑷对于薄膜非线性I-V特性机理模型的研究，首先利用晶界处的双肖特基势垒模型，分析载流子的输运机制以及化学计量比偏移造成的势垒高度的改变。另外考虑到铜氧化物可能存在于薄膜的表面，针对表面镀金的非化学计量比 CCTO薄膜，提出了金属-绝缘体-半导体结构，在低电压范围内热电子发射是载流子输运的主要机制。