由于贱金属基片具有低成本、可延展性和可弯曲性,铁电薄膜具有优异的介电、铁电、压电等功能特性,集成于贱金属(如镍、铜等)基片上的铁电薄膜器件,在曲面可延展的高密度埋入电容器、结构健康检测以及微机电系统等领域展现出诱人的应用前景。但是,由于薄膜制备时界面及缺陷控制等方面的困难,使得基于这类集成结构的器件发展面临很大的技术挑战。而其中漏电流难以有效控制,是制约着该类器件发展的关键问题之一。研究漏电流基本的导电机制有助于理解漏电流产生的机理,从而控制漏电流的大小。本文使用一种化学溶液沉积法——高分子辅助沉积法(Polymer-Assisted Deposition,PAD),在贱金属镍基片上制备了铁电材料钛酸钡(BaTiO3,BTO)薄膜,并对其漏电流导电机制做了系统的研究,探讨了PAD工艺方法与BTO/Ni集成结构漏电特性之间的关联性及其微观物理机理,并提出了有效降低漏电流的几种方法。通过使用预氧化缓冲层和在还原性气氛中热处理,我们用PAD法成功制备了BTO/Ni集成结构。通过对漏电流密度(J)与电场强度(E)的关系曲线进行系统的分析,首次对使用PAD方法制备的金属/铁电氧化物/贱金属集成结构的漏电流导电机制进行了研究。我们发现PAD方法制备的BTO/Ni集成结构的漏电流在电场强度较低(小于10 kV/cm)时,正负偏压都是欧姆导电机制。当电场强度较高时,负偏压下,漏电流表现为肖特基发射导电机制;正偏压下,测试电压从低压至高压时,漏电流表现为普尔-费仑凯尔发射导电机制和有陷阱的空间电荷限制电流导电机制;从高压至低压时,表现为无陷阱的空间电荷限制电流导电机制。铁电薄膜与顶电极之间为肖特基接触而与基片之间为欧姆接触,这与文献报道的使用物理气相沉积法制备的类似集成结构或贵金属/铁电氧化物/贵金属集成结构的特性不同,其原因来自于由PAD特殊的工艺方法所引入的BTO薄膜表面较高浓度的氧空位,以及及BTO/Ni基片的界面互扩散。基于以上对漏电机制及其与薄膜微结构的关联性物理模型的分析,我们提出了三种改进方法,有效地降低了集成结构的漏电流,包括:1.通过调整BTO薄膜层与Ni基片层之间的氧化镍缓冲层厚度,来优化改善BTO/Ni集成结构的漏电性能。集成结构的漏电流随Ni基片在双氧水溶液中预氧化时间的增加而有明显降低,结合对介电和铁电性能的综合比较,得到预氧化120分钟为最优工艺条件。通过对漏电流导电机制的分析,我们认为,合适厚度的氧化镍不仅可以在退火过程中补偿BTO薄膜中的氧空位,还能提高BTO前驱体溶液的浸润性及抑制BTO薄膜层与Ni基片层之间互扩散,并使界面层电容尽可能减小。2.在BTO薄膜烧结完成后,再增加一道快速升温热退火工艺。实验结果表明,快速升温热退火时间为60分钟时,薄膜介电损耗比未经过快速升温热退火工艺的样品降低了46%,漏电流降低了2个数量级。但进一步增加快速升温热退火的时间,漏电流反而会增加。通过对漏电流导电机制的分析,我们认为增加的快速升温热退火工艺,一方面可以减少薄膜中的氧空位,另一方面也会加剧薄膜与基片之间的互扩散,二者共同作用,不仅影响了薄膜的界面势垒也影响了薄膜内部的缺陷浓度,选取合适的快速升温热退火时间,才能有效改善集成结构的漏电和介电性能。3.通过改变前驱体溶液化学计量比,使得BTO薄膜中出现不同程度的钛过量。实验结果表明:在钛过量的BTO薄膜中,部分多余的钛元素会以TiO2的形式存在,过量钛的样品,漏电流和介电损耗得到明显的降低。通过对漏电流导电机制和薄膜内缺陷相互作用的分析,我们认为,这与TiO2相的出现而降低晶界电导以及过量的Ti离子通过与氧空位作用降低可移动电荷有关。本论文的研究是对金属/铁电氧化物/贱金属这一特殊集成结构的漏电机制等基础研究的系统展开,是对降低该集成结构漏电流、提高其介电性能的新方法的探索,是推进该类集成结构的器件应用的基础。