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由于非挥发性铁电存储器巨大的商用前景，有关铁电薄膜的研究受到广泛重视。本文以铁电性能优越的Bi4-xNdxTi3O12铁电薄膜为主要研究对象，研究了衬底、掺杂浓度、温度对于Bi4-xNdxTi3O12薄膜介电、铁电性能的影响。
(1)利用化学溶液沉积法在Nb：SrTiO3单晶衬底和Pt衬底上制备了不同成分的Bi4-xNdxTi3O12薄膜，使用透射电子显微技术、X射线衍射和EPMA等分析方法对薄膜的形貌、成分和微结构进行表征。运用高分辨透射电镜观察了Bi3.3Nd0.7Ti3O12薄膜和衬底之间的界面，确定了界面层的成分。
(2)测量了在Nb：SrTiO3单晶衬底和Pt衬底上生长的Bi3.3Nd0.7Ti3O12薄膜的允电和铁电性能。发现相较于在Pt衬底上随机取向的Bi3.3Nd0.7Ti3O12薄膜，c轴择优取向的Bi3.3Nd0.7Ti3O12薄膜的剩余极化和介电常数小许多，但是c轴择优取向的Bi3.3Nd0.7Ti3O12薄膜保持性能较好。实验结果可以证明，Bi3.3Nd0.7Ti3O12薄膜的极化方向不沿c轴。
(3)测量了Nd掺杂含量x=0.00至1.25的Bi4-xNdxTi3O12铁电薄膜的介电和铁电性能。发现如下规律：介电常数随着Nd含量的增加先增加，在Bi3.1Nd0.9Ti3O12处达到峰值，之后随x的增加下降；居里温度与Nd掺杂含量之间近似呈线性减小的关系；剩余极化和矫顽场随着Nd含量增多，逐渐减小；Bi3.6Nd0.4Ti3O12和Bi3.3Nd0.7Ti3O12两种薄膜在温度升高时抗疲劳性能都有所改善。用畴壁钉扎和解钉扎之间的竞争机制初步解释随温度改善的疲劳现象。