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多铁性材料的重要应用方向是多态存储器，而生长高质量的薄膜是实现器件应用的基础。钙钛矿型BiFeO<,3>是典型的多铁性材料。为了弥补BiFeO<,3>薄膜的漏电流问题，我们把它和层状钙钛矿型Bi<,3.15>Nd<,0.85>Ti<,3>O<,12>(BNdT)铁电薄膜耦合，制备成BiFeO<,3>/BNdT多层膜。本论文首先介绍用sol-gel工艺BiFeO<,3>薄膜的结晶行为和电学特性；接着介绍多层膜的生长工艺与电学性能，讨论了多层膜叠层结构对电学特性的影响；最后侧重研究了BiFeO<,3>/BNdT/Pt多层结构的电学特性和微观结构。
用sol-gel工艺在(111)Pt/Ti/SiO<,2>/Si(100)衬底上制备出T(100)择优取向的BiFeO<,3>薄膜。电学性能测量结果表明，其剩余极化值(2P<,r>)仅为2.8μC/cm<2>；在80 kV/cm外加电场，漏电流为5×10<-4>A/cm<2>。发现外加电场低于28 kV/cm时，该薄膜呈欧姆导电，在28 kV/cm以上是波尔．弗兰克尔发射导电。
用sol-gel工艺在Pt/Ti/SiO<,2>/Si衬底上沉积了BNdT/BiFeO<,3>/BNdT/Pt、BiFeO<,3>/BNdT/BiFeO<,3>/Pt、BNdT/BiFeO<,3>/Pt、BiFeO<,3>/BNdT/Pt四种结构的多层膜。通过测量多层膜的铁电、介电和漏电流特性，研究了多层膜的叠层结构与电学性能的关系，发现BiFeO<,3>/BNdT/Pt型结构具有良好的铁电性能。
BiFeO<,3>/BNdT/Pt 多层膜的电滞回线矩形度较好，其2P<,r>值为 72μC/cm<2>(at 480kV/cm)，矫顽场(E<,c>)为160 kV/cm。多层膜的2P<,r>值大于单独生长的任何一种薄膜，在Pt/Ti/SiO<,2>/Si衬底上制备的BNdT薄膜的2P<,r>值小于50μC/cm<2>(at 600 kV/cm)。磁性测试表明其饱和磁化强度为67 emu/cm<3>。BNdT薄膜中大多为柱状晶，在BNdT薄膜上生长的第一层BiFeO<,3>晶粒直径约100 nm，这些晶粒排列整齐。最后讨论了BiFeO<,3>/BNdT/Pt多层结构铁电增强的物理机制。这可能是由于BiFeO<,3>薄膜微小的晶格失配，或者是BiFeO<,3>薄膜漏流的减小，也可能是因为BNdT势垒层阻挡了自由电荷的移动。