铁电材料由于性质独特,受到了人们的广泛关注,可以应用在超级电容器、光波导、压电传感器、记忆存储器等很多领域。BiFeO₃（BFO）作为最典型具有ABO₃钙钛矿结构的铁电材料之一,其电学特性、磁学特性以及光学特性等都被深入研究。BiFeO₃的理论极化很大,超过100μC/cm²。但在实际情况中,由于存在氧空位等缺陷、制备过程中杂相的产生,使漏电增大,导致极化远小于理论值,使其应用价值被大幅缩减。因此,本文以溶胶-凝胶的方法制备了BFO基铁电薄膜,通过元素替代减小薄膜漏电,改善薄膜铁电性能,并研究了光学特性。具体工作如下所述。首先,采用溶胶-凝胶方法,制备出BFO薄膜。在此基础上,用稀土元素Ho代替Bi、过渡金属元素Mn代替Fe,制备了Bi_0.85Ho_0.15Fe_0.95Mn_0.05O₃（BHFMO）薄膜。并进行了相关电学、光学性能表征。Ho元素与Mn元素替位后,减小了薄膜的漏电,从而提高了薄膜的极化,改进了薄膜的铁电性。在此基础上,研究了BFO薄膜与替位后薄膜的光伏效应。通过测量反射光谱、光响应谱、J-V曲线,发现改善的铁电性与减小的带隙可以改善BFO薄膜光伏性能。其次,通过同样的方法制备了稀土元素Pr与Dy共同代替Bi元素、Ce与Dy共同代替Bi元素的BFO薄膜。对两种薄膜进行了漏电、铁电、介电性能的表征。并且,研究了不同替位比例下,铁电薄膜的性质变化。当Ce与Dy在一定比例下,薄膜的漏电流较为稳定,铁电图形较好,剩余极化较大,相对介电常数随频率的变化较为稳定。而Pr与Dy并不能改善的BFO薄膜的铁电性,相对介电常数的稳定性也不是很好。分析了这个差距产生的原因,这与Ce与Pr元素的电子极化率的不同有关。