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(BNT)是目前研究者比较热衷的一种铁电材料。因为其有较大的剩余极化值,良好的抗疲劳特性,无Pb,被广泛应用于非挥发性铁电随机存储器的制造。LaNiO3 (LNO)导电氧化物有着和BNT薄膜钙钛矿结构非常相似的赝钙钛矿结构,能与BNT铁电薄膜实现匹配生长。导电性能又好,将LNO薄膜作为底电极有着广阔的空间。BNT铁电薄膜的热处理工艺,底电极的选择等对其铁电性能、抗疲劳性能、漏电流性能影响很大,本文将以BNT铁电薄膜和LNO导电氧化电极为研究对象,研究和探讨了热处理工艺,掺杂等对Au/BNT/LNO/Si (100)结构薄膜结晶情况,表面形貌,铁电性能,抗疲劳性能,漏电流密度的影响,并比较了以LNO为底电极和以Pt为底电极时BNT铁电薄膜性能的优劣。论文的探讨的内容及结果有以下几点：(1)以Ni(CH3COO)2·4H2O、La(NO3)3 · 6H2O为原材料,CH3COOH为溶剂,采用Sol-Gel工艺能成功制备出性能稳定的LaNiO3溶胶。在Si(100)衬底上采用旋转涂膜的方法来制备LNO导电氧化物薄膜,构成LNO/Si (100)结构。分别分析了不同热处理温度,不同热处理时间对LNO薄膜的结晶情况,电阻率的影响。可以发现在退火温度为680℃,退火时间为60min的条件下得到的LNO薄膜结晶性能最好,电阻率最低约为1.5×10-3Ω·cm。此条件下得到的LNO薄膜表面致密,光滑平整,表面粗糙度均方根值为1.5nm,能够满足作为BNT铁电薄膜底电极的条件。(2)采用旋转涂膜的方法在制备好的LNO/Si(100)衬底上制备出BNT铁电薄膜,构成BNT/LNO/Si (100)结构。研究了不同退火温度,不同退火方式,对BNT/LNO/Si (100)结构铁电电薄膜晶体结构、表面形貌和电性能的影响。可以发现在退火温度为710℃,退火时间60min,快速退火,以LNO导电氧化物为底电极的工艺下制得的BNT铁电薄膜综合性能较好。此条件下剩余极化值Pr最大约为30.05μC/cm2,矫顽场Ec约为103kV/cm。在经过大于108次翻转后,剩余极化值Pr才下降9%左右。低电压时,BNT/LNO界面是欧姆接触,界面存在的是肖特基势垒。当在电压高情况下,主要为空间限制电流,这主要是用LNO作为电极引起的。BNT/LNO/Si薄膜的剩余极化值比BNT/Pt/Si薄膜的要大,抗疲劳性能要比以Pt作为底电极的铁电薄膜的要好,但漏电流密度也比其要大。这主要是LNO电极的引入起到缓冲层的作用,减少了BNT薄膜中氧空位的存在,但也增加了缺陷。(3)研究了不同Ni含量对BNT铁电薄膜晶体结构、表面形貌、电滞回线、、疲劳特性、漏电流的影响。从实验结果可以看出,当Ni含量x=0.2时铁电薄膜的综合性能最优。剩余极化值由未掺杂的39.1μC/cm2变化到Ni掺杂量x=0.2时的64.2μC/cm2,漏电流密度由x=0时的10-7数量级下降到x=0.2时的10-9数量级,抗疲劳性能随Ni含量的变化也产生变化。这说明适量的Ni掺杂,对BNT铁电薄膜电性能的提高有一定的作用,从而使BNT铁电薄膜符合应用于高性能铁电存储器的需要。