多铁性材料是指同一相中同时具有铁电、铁磁、铁弹性的两种或两种以上的含“铁”特性的材料。由于这种材料中的磁电耦合效应（能够由电场诱发磁极化或者由磁场诱发电极化）的存在,使它在电子器件等方面具有极其广阔的应用前景,引起了人们的广泛关注。在众多的多铁性材料当中,BiFeO₃（BFO）是最为特殊的一个,它是迄今为止唯一一个磁有序温度和铁电居里温度均在室温以上的多铁性材料,因此BiFeO₃从发现开始就受到了人们广泛的关注与研究。但是BiFeO₃块材和薄膜研究中都存在一个问题:由于Bi具有挥发性,合成时必须同时考虑热力学和动力学上的平衡,因此很难获得纯相的BiFeO₃。对BiFeO₃生长条件的控制成为一个很有挑战的工作。在多铁性材料的应用中,最具有吸引力的是多态存贮器件。然而由于BiFeO₃中较大的漏电流水平,早期的研究发现很难在BiFeO₃中到得饱和的电滞回线,这极大的限制了BiFeO₃可能的应用。另一方面从电子线路的应用上来说,高质量的外延铁电异质结也是非常需要的。本文中,我们主要针对这几个方面进行了研究与探讨。本论文中采用脉冲激光方法制备薄膜,使用导电氧化物作为电极,成功制备了BiFeO₃铁电电容器。通过改变温度与氧压,制备了一系列样品,研究了温度以及氧压对BiFeO₃铁电电容器结构、铁电以及漏电流的影响,结果显示700℃以下随着温度的升高,薄膜的单向性越来越好;温度保持680℃不变时,氧压越低薄膜的单向性越好;铁电性和漏电流测量显示出在680℃、7Pa时制备的薄膜电滞回线趋于饱和,而且此时电容器具有最小的漏电流;我们进一步研究了BiFeO₃铁电电容器中这种漏电流的机制。同时我们制备了几种BiFeO₃基异质结,研究了他们的电流电压特性,各异质结都显示出一定的整流效应,并且不同方向测量时整流曲线有所偏移,我们认为这跟BiFeO₃薄膜的铁电性相关;最后我们以La_0.7Sr_0.3MnO₃（LSMO）作为底电极,研究了不同Mn掺杂的BiFeO₃铁电电容器的铁电和漏电性能,结果显示,Mn掺杂极大的减小了BiFeO₃薄膜的漏电流,因此使BiFeO₃可测量的铁电性能明显改善。本文分为四章第一章本章我们回顾了单相多铁材料的发展历史,对多铁性材料的结构进行了分类。详细介绍了铁电和反铁磁共存BiFeO₃的结构特点,叙述了BiFeO₃铁电性的起源以及其复杂的磁结构,并进一步给出了BiFeO₃中磁电相互作用的图像。讨论了BiFeO₃的生长问题,介绍了各种常用的生长BiFeO₃陶瓷以及薄膜的方法。提出了BiFeO₃研究中的一些问题,并参考相关文献给出了一个可能的解决方法。第二章本章我们研究了制备条件（温度和氧压）对BiFeO₃薄膜结构、铁电性能以及漏电流的影响。我们利用激光脉冲沉积技术,选取（LaAlO₃）_0.3（Sr₂AlTaO₆）_0.7（001） [LSAT（001）]作为衬底,以在欠氧压环境下比较稳定的La_0.7Sr_0.3MnO₃（LSMO）作为底电极,分别在不同的温度和氧压下生长了两组BiFeO₃薄膜电容器。结构表征表明,700℃以下温度越高薄膜的单向性越来越好;温度保持不变时,氧压越低薄膜的单向性越好。电滞回线只能在700℃、680℃、650℃（保持氧压为7Pa）以及5Pa、7Pa、10Pa（保持温度为680℃）的样品中得到,但是只有在680℃, 7Pa的条件下生长的样品显示出饱和的电滞回线。相对于其他样品,该样品具有最小的漏电流密度,分析表明此时漏电流遵循Poole-Frenke（lPF）机制。所有的结果都显示出温度680℃左右,氧压为7Pa-10Pa之间为BiFeO₃薄膜最适合的制备条件。第三章本章我们研究了BiFeO₃基铁电异质结。我们分别利用p型的LaNiO₃ （LNO）和n型的La_0.05Sr_0.95SnO₃ （LSSO）、Nb-SrTiO₃ （NSTO）导电氧化物作为电极,生长了BiFeO₃基的BFO/LNO、BFO/LSSO和BFO/NSTO异质结。所有的异质结都显示出了一定的整流效应,并且整流曲线随着测量方向的不同会有所偏移,我们认为这是由于BiFeO₃中铁电极化的翻转造成的。从铁电角度对BFO/NSTO异质结进行的分析与能带分析给出的结果非常接近,说明了铁电性对异质结的影响。对于BFO/LNO p-p结,我们认为整流效应的结果来源于BFO/LNO的界面势垒。第四章本章我们研究了掺杂改性对BiFeO₃薄膜性能的影响。我们利用脉冲激光沉积技术在（LaAlO₃）_0.3（Sr₂AlTaO₆）0.7（001）衬底上生长了BiFe_1-xMn_xO₃ （x=0⁵%）外延薄膜,研究了Mn掺杂对BiFeO₃薄膜结构、铁电特性和漏电流的影响。XRD和SEM结果表明薄膜具有良好的结晶质量。漏电流测量显示Mn掺杂有效地减小了BiFeO₃薄膜的漏电流密度,因而在室温下5% Mn掺杂的BiFeO₃薄膜能够获得饱和的电滞回线。XPS分析证明,Mn掺杂改善BiFeO₃薄膜性能的可能原因在于其极大地减少了BiFeO₃薄膜中的Fe²⁺离子。