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随着计算机、通讯和网络技术领域的迅猛发展,以及对低损耗、高速度和大容量的追求,人们对器件集成化、小型化和多功能化的要求越来越高,故集电学、磁学和其他性能于一体的多功能材料引起了科研人员极大的研究兴趣,因而多铁材料也成为当前研究的热点。作为典型的室温单相多铁材料,铁酸铋（BiFeO3,BFO）备受关注。在本论文中,采用脉冲激光沉积技术（PLD）,在钛酸锶（SrTiO3,STO）和掺铌的钛酸锶（Nb-SrTiO3,Nb-STO）单晶衬底上制备了外延BFO薄膜,利用应变调控其压电性能,并研究了其电学性能温度稳定性,主要实验结果如下:1、采用PLD法,在（001）取向的STO单晶衬底上,通过调控激光能量、沉积温度、生长氧分压等工艺参数,优化BFO薄膜的制备工艺。其最优化制备工艺如下:沉积温度680℃,生长氧分压13 Pa,腔内激光能量60 mJ,靶基间距6 cm,激光频率5 Hz,沉积完成后原位1200 Pa的氧压气氛下保温60 min,最后以5℃·min-1的速率降至室温。X射线衍射结果显示BFO薄膜沿着衬底的取向外延生长,原子力显微镜测试结果表明BFO薄膜表面平整,无大颗粒及孔洞出现。同时,铁电测试结果显示BFO薄膜具有饱和的电滞回线,剩余极化Pr为102μC/cm2。2、利用上述优化的BFO制备工艺条件,在（001）取向的Nb-STO单晶衬底上,制备了10 nm、20 nm、50 nm、70 nm、100 nm的BFO外延薄膜,获得了不同应变状态的BFO薄膜,研究了应变对薄膜结构和压电性能的影响。X射线衍射和透射电子显微镜结果显示BFO薄膜沿着衬底的取向外延性生长,具有较好的单晶性。并且随着薄膜厚度的增加,晶格弛豫,面外应变由2.778%减小到2.045%,BFO薄膜也从完全应变过渡到应变部分弛豫的状态。压电响应力显微镜测试结果显示,不同应变状态的BFO薄膜都具有良好的压电响应,压电系数d33随应变的减小也相应地由259 pm/V减小到136 pm/V。3、以优化的BFO制备工艺条件,在（001）取向的STO单晶衬底上,以40 nm厚的La0.67Sr0.33MnO3（LSMO）薄膜作为底电极,制备200 nm的BFO薄膜,分别在300 K、250K、200 K、150 K温度下测试BFO薄膜的铁电和漏电特性,并对不同温度下BFO薄膜的漏电机制进行分析。X射线衍射结果表明BFO薄膜沿着衬底取向外延生长。透射电子显微镜结果显示BFO薄膜和LSMO的界面清晰、平整,未观察到位错,薄膜和衬底的外延关系为（001）BFO//（001）LSMO//（001）STO,[010]BFO//[010]LSMO//[010]STO。铁电测试结果表明BFO薄膜的铁电性较好,且随着测试温度的降低,其剩余极化Pr从132μC/cm2减小到114μC/cm2,但矫顽场Ec却从181 kV/cm增加到207 kV/cm。漏电测试结果显示其漏电流随着测试温度的降低而减小,同时在不同温度下的漏电曲线都有峰值出现,此处对应漏电机制的转变。对不同温度下BFO薄膜漏电机制拟合分析表明,在低电场下,测试温度从300 K降到200 K时,其漏电机制从欧姆传导转变为空间电荷限制电流机制。在高电场下,其漏电机制不随测试温度变化,都为福勒-诺德海姆隧穿机制。