铁酸铋（BiFeO3）是目前为止发现的室温下唯一具有多铁性的单相材料,有着较大的发展潜力和应用前景。然而,铁酸铋本身在制备和性能上也存在一定的问题,如制备过程中极易产生杂相、氧空位等,同时较弱的磁性也达不到实际应用要求。因此,本文采用溶胶-凝胶法,制备了镨（Pr）、钌（Ru）单掺杂以及二者共掺杂的BiFeO3（BFO）多晶和取向薄膜,以提高其磁电性能,并对薄膜的结构、形貌和性能进行了测试分析,在此基础上探讨了掺杂元素Pr、Ru对BFO薄膜多铁性能的影响,最后还对薄膜的可加工性能进行了初步探索。主要结论如下:首先,以单晶Si为基板、LaNiO3（LNO）为底电极制备了 A位掺杂Pr离子和B位掺杂Ru离子的多晶薄膜,分别研究了掺杂元素和含量对薄膜相结构、形貌和多铁性能的影响。结果表明,Pr、Ru分别掺杂后BFO薄膜的晶体结构均未发生变化,但在一定程度上抑制Bi3+和F3d+离子的化合价变化,从而减少氧空位的数量,降低漏电流,显著提高薄膜的铁电和铁磁性能。随着掺杂量的提高,Pr、Ru单掺的BFO多晶薄膜的铁磁性能均呈现先增大后减小的趋势,但都明显高于纯BFO薄膜,当Pr掺杂量为10 mol%或Ru掺杂量1 mol%时,掺杂BFO薄膜的剩余极化强度（2Pr）和饱和磁化强度（Ms）取得最大值,分别为 82.96 μC/cm2、4.72 emu/cm3 和 79.10 μC/cm2、3.92 emu/cm3。其次,在单晶Si和单晶LaAlO3（LAO）基板上分别制备了Pr和Ru共掺杂的Bi0.9Pr0.1Fe1-yRuyO3（y=0.005,0.01,0.0125,0.015）多晶和取向薄膜,研究了不同Ru/Pr掺杂比对薄膜结构、形貌和磁电性能的影响。结果表明,随着Ru/Pr掺杂比的提高,多晶薄膜的晶体结构未发生变化,但衍射峰向左偏移,晶粒尺寸先减小后增大,磁电性能也先提高后降低,当y=0.01时薄膜的2Pr和Ms最高,分别为110.73μC/cm2和15.68 emu/cm3;相比Si基板上制备的薄膜,LAO单晶基板上制备的薄膜沿基板的取向择优生长,表面形貌更致密,晶粒尺寸和漏电流更小,多铁性能更优,其中y=0.01时薄膜的2Pr和Ms进一步提高至193.37 μC/cm2和20.59 emu/cm3,表明c轴取向的薄膜更有利于提高磁电性能。再次,基于对Pr、Ru单独以及共掺杂的多晶薄膜和取向薄膜组织与性能研究结果,探讨了 BFO薄膜磁电性能提升的内在机制,主要可归因于三个方面:（1）Pr离子可以抑制Bi离子在高温下的挥发,Ru4+和Ru5+可以抑制Fe3+转变为Fe2+,这些因素都可以减少薄膜中氧空位的数量,降低漏电流;（2）Pr、Ru离子半径均与所替换离子半径存在差异,故掺杂会加大Fe-O八面体的扭曲程度,使得正负离子偏离中心位置,同时相邻（111）面的磁矩并不完全呈现180°反向平行,提高了磁电性能;（3）基板和薄膜间晶格常数存在差异,会使沉积的薄膜受到基板的应力作用,该应力作用会进一步加大Fe-O八面体的扭曲程度,提高磁电性能。最后,在完成Pr和Ru掺杂改性方案研究的基础上,采用感光-溶胶凝胶技术在单晶Si基板上制备了具有微细图形结构的Bi0.9Pr0.1Fe0.99Ru0.01O3凝胶膜,并通过紫外光谱研究了螯合机理。结果表明:感光剂和溶洗剂均对Bi0.9Pr0.1Fe0.99Ru0.01O3溶胶膜的图形加工质量影响显著,当采用2,2’-联吡啶（Bpy）为感光剂,丙烯酸:异丙醇=1:15的混合溶液为溶洗剂时,感光膜具有与掩模板一致的图形结构。