钙钛矿结构铁电材料集铁电性、高介电性、压电性和热电性于一体，是一族在铁电存储器、微电子机械系统、压电马达、光电子元件等高新技术领域有着广泛应用背景的信息功能陶瓷材料，历来受到学术界和工业界的重视.尤其是锆钛酸铅陶瓷因为具有较高的剩余极化和较小的翻转电压，是目前研究最普遍的铁电材料。然而，因为受到铁电疲劳和尺寸效应的限制，直接影响到铁电材料在诸多领域的大规模商业应用。因此研究铁电材料疲劳和尺寸效应的起源和机理，并且寻求消除疲劳和尺寸效应的措施，在理论和实际应用方面都具有重要的意义。　　 本论文工作首先系统地研究了化学溶液法制备锆钛酸铅铁电薄膜Pb(Zr0.3Ti0.7)O3的工艺条件，包括衬底、热解温度、薄膜厚度、退火温度等因素对铁电薄膜相结构、显微结构和综合电性能的影响，最终制备得到高质量的PZT铁电薄膜。此外，本论文工作通过化学溶液法在PZT薄膜和Pt电极之间添加PbO层，初步研究了界面PbO改性对铁电薄膜结构和性能的影响。　　 研究结果表明，界面PbO改性工程有助于提高锆钛酸铅铁电薄膜的疲劳耐受性。　　 在此基础上，本论文工作对铁电薄膜的疲劳机理进行了研究。首先研究了不同热恢复温度对铁电薄膜疲劳恢复行为的影响。研究发现：随着热恢复温度的提高，铁电薄膜的剩余极化、矫顽场和相对介电常数等电性能和疲劳耐受性均恢复得更好，但即使在薄膜退火温度700℃下恢复也没有达到样品的初始值。接着研究了相同热历史条件下，疲劳/热恢复周期对铁电薄膜疲劳恢复行为的影响。研究发现：铁电薄膜剩余极化、矫顽场和相对介电常数等电性能和疲劳耐受性随着疲劳/热恢复周期增多不断劣化。基于以上研究，本论文提出了铁电薄膜疲劳的界面相分解模型，合理地解释了铁电薄膜的疲劳行为。