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硅基光波导一方面由于硅材料独特的优点,另一方面可以借鉴集成电路产业的成熟工艺,在集成光电器件中将会扮演愈发重要的角色。铌酸锶钡(SrxBa1-xNb2O6,0.2<x<0.8,简称SBN:100X)具有很高的电光效应和热释电效应,并且具有很高的压电系数和光折变系数,可广泛地应用于铁电光波导电光调制器、铁电动态存储器DRAM、热释电红外探测器等集成光电器件方面。 本论文着重研究如何制备应用于硅基光波导的高择优c轴取向SBN铁电薄膜,设计了引入双层缓冲层的薄膜结构——SBN/MgO/TiN/Si。晶格匹配理论和薄膜材料性质都证实了这种结构的合理性。作为尝试,引入MgAl2O4薄膜作为缓冲层,形成SBN/MgAl2O4/Si结构,这种结构与MgO缓冲层结构相比,可以解决晶格失配的问题,更有利于SBN薄膜择优取向生长。 实验部分主要集中在薄膜的制备与性能表征,包括缓冲层TiN薄膜、MgAl2O4薄膜,铁电SBN薄膜以及改进的掺钾、钠SBN薄膜。实验中用到的薄膜制备方法主要有溶胶凝胶法和磁控溅射法;薄膜表征方法包括X射线衍射（XRD）、摇摆曲线（rocking-curve）、原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）,表面能谱分析（EDAX）、四探针电阻仪、分光光度计等。 应用直流磁控溅射方法,在500℃的衬底温度、纯氮气的溅射气体、800w溅射功率的条件下制备出（002）择优取向的TiN薄膜。从表面、横截面形态学分析来看,薄膜的表面较为均匀致密,结晶颗粒大小在一定范围内分布,粗糙度分别为Ra∶1nm∶Ry∶9nm;Rz∶9nm（扫描范围:500nm×500nm）,TiN/Si之间的横截面分界线明显,薄膜呈垂直于基片的柱状生长,而且柱状直径大小均匀,说明薄膜生长过程连续,应力释放充分,TiN薄膜与Si基片之间匹配较好。从其电学性能来看,电阻率均低于30μΩ·cm,可以满足作为电极的要求。 采用溶胶凝胶法在Si（100）衬底上制备出MgAl2O4薄膜,应用XRD和AFM分别研究薄膜的取向和表面形貌,结果表明薄膜具有（400）取向,表面非常平整,粗糙度较小,可以用作制备择优取向SBN薄膜的缓冲层。 采用溶胶凝胶法在单晶MgO（100）基片和Si（100）上制备出SBN薄膜,掺