本文研究了Ce、Bi、Ga多种元素复合掺杂的钇铁石榴石磁光薄膜材料,采用一步脉冲激光沉积+快速退火的方法在硅基体上制备了A位掺杂的Ce_1.0Y₂Fe₅O₁₂、Ce_1.0Y₂Fe₄Ga₁O₁₂薄膜以及A位和B位复合掺杂的Bi_0.5Ce_0.5Y₂Fe₅O₁₂、Bi_0.5Ce_0.5Y₂Fe₄Ga₁O₁₂薄膜。采用XRD、XPS、AFM、SEM和TEM等手段对不同工艺条件下薄膜的物相成分、表面形貌以及界面结构进行了表征,并对薄膜的室温磁性能、光透过性能以及法拉第旋光性能进行了研究。探讨了掺杂元素、沉积次序和沉积温对薄膜的组织和性能的影响。研究结果表明,通过一步脉冲激光沉积方法改变种子层YIG和掺杂目标层的沉积次序,获得了目标层直接与Si接触的YIG/Ce_1.0Y₂Fe₅O₁₂/Si和YIG/Bi_0.5Ce_0.5Y₂Fe₅O₁₂/Si双层薄膜。快速退火后为石榴石相结构多晶薄膜,表面质量良好,粗糙度在1nm左右,磁性能和法拉第旋光性能都可以与YIG在下层的薄膜相比拟。另外,高温沉积的薄膜质量和性能都比室温沉积的有所提高,高温沉积的YIG/Ce_1.0Y₂Fe₅O₁₂/Si薄膜的法拉第旋转角达到2250deg/cm。在A位掺杂基础上,通过Ga3+的B位掺杂,取代Fe3+,高温沉积了Ce_1.0Y₂Fe₄Ga₁O₁₂/YIG/Si和Bi_0.5Ce_0.5Y₂Fe₄Ga₁O₁₂/YIG/Si两种薄膜,其表面质量良好,相比与未掺杂Ga的磁性能明显下降,但是光透过率和法拉第旋光都有所提升。还在SiNx基体上制备了复合掺杂型薄膜,实现了掺杂型YIG磁光薄膜在不同基体上的集成。经过在Si和SiNx基体上对薄膜沉积和退火工艺的探索后,在硅基波导器件和氮化硅基波导器件上直接沉积复合掺杂型Ce_1.0Y₂Fe₄Ga₁O₁₂和Bi_0.5Ce_0.5Y₂Fe₄Ga₁O₁₂两种薄膜,退火后器件表面平整无明显缺陷,对磁光效应进行测试后得到插入损耗在17d B以下,隔离率达到20dB。实现了YIG材料在光隔离器上的应用。