铁酸铋（BiFeO3,BFO）和钛酸铋(Bi4Ti3O12,BTO)具有较高的介电常数和较高的极化强度等优点,在半导体器件方面具有很大的应用前景。科研人员将铁电材料与场效应晶体管结合发明出铁电场效应晶体管（FeFETs）实现数据存储的功能。FeFETs具有非易失性数据存储、读出或者写入数据速度快、器件运行功耗低、使用寿命长和兼容芯片制造工艺流程等优点,使得FeFETs一直受到科研人员的重视。同时二维硫化钼具有原子级的厚度,这种原子级别的厚度可以集成在场效应晶体管中,使其作为导电沟道。并且二维硫化钼作为晶体管的沟道时,具有迁移率高、开关比大和抑制短沟道效应的特点,在下一代集成电路的发展方面具有极大的潜力。本文采用溶胶凝胶方法分别制备出掺杂镧和锰的铁酸铋以及掺杂镧的钛酸铋,然后对制备的两种铁电材料进行测试,从晶格结构、表面形貌、光学性能和电学性能等方面进行分析研究。之后利用掺杂的铁酸铋和钛酸铋作为FeFETs的铁电层以及使用二维硫化钼作为导电沟道制备出FeFETs,研究了这两种FeFETs的输出特性曲线、转移特性曲线以及存储性能等等。主要的研究成果包括以下三点:（1）成功利用溶胶凝胶方法制备出Bi1-xLaxFe0.92Mn0.08O3（BLFMO,0≤x≤0.15）薄膜,并且通过测试分析,确定了当x=0.15时制备出的薄膜铁电性能最好,适合作为FeFETs的铁电层。本文总结出BLFMO薄膜的最佳溶胶凝胶法的工艺,分别在重掺杂的硅衬底上制备出BFO和BLFMO薄膜,使用XRD、AFM、SEM和拉曼光谱分析掺杂对BFO的晶格结构、表面形貌和光学性能的影响,同时又分析了样品的电滞回线和极化反转速度,了解到当x=0.15时样品的剩余极化达到30μC/cm~2,并且反转速度在0.1 ms左右,为制备FeFETs提供理论基础。（2）利用二维硫化钼作为导电沟道,氧化铝作为介电层和BLFMO作为铁电层,制备出背栅结构的铁电场效应晶体管,该器件具有非易失性多态存储的功能。通过分析制备的铁酸铋基FeFETs的转移特性曲线后,获知器件的存储窗口和开关比等电学性能比较优异。而分析了其输出特性曲线后,了解到器件的电极与沟道之间是欧姆接触。并且又制备了Si/Si O2/Al2O3/Mo S2结构晶体管作为对比器件,通过对比转移曲线后可以获知本文的FeFETs的存储窗口是由铁电极化效应引起的。同时对FeFETs的栅极施加不同大小和方向的电脉冲,测试分析表明制备的FeFETs具有较好的保持特性和稳定操作特性。而对FeFETs施加不同幅度的栅极电压后,可以观察到该器件具有多态存储的功能,并且分析了器件的多态存储功能的工作原理,为提高FeFETs的存储密度提供了新思路。最后还使用同样的制备工艺制备出多个器件,结果表明每个器件都具有较大的存储窗口,证明了我们的铁酸铋基FeFETs的制备工艺具有较高的良品成功率。（3）利用溶胶凝胶方法制备Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜,并利用它作为FeFETs的铁电层,成功制备出具有非易失性存储功能的FeFETs。本论文制备完样品之后分析了薄膜样品的晶格结构和晶粒尺寸。同时还分析了样品的形貌特征和表面粗糙度,了解到该样品具有较为平滑的表面和较低的均方根粗糙度。而在电学性能方面,通过样品的电滞回线可以了解到其具有较高的介电常数和较高的剩余极化,适合应用在FeFETs器件中。然后在本文中,我们采用Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜作为FeFETs的铁电层,同样使用氧化铝作为介电层和二维硫化钼作为导电沟道,分析了器件的输出和转移特性曲线,我们发现器件具有较高的开关比和较好的欧姆接触,同时也获得了理想的存储窗口。同样该器件施加电脉冲后表现出明显的多态存储的功能。以上实验制备的FeFETs具有非易失性存储,高开关比和低功耗的特点,在下一代的铁电存储器中具有较大的应用前景。综上所述,本论文在研究了掺杂铁酸铋和钛酸铋薄膜的形貌特征、晶格结构、光学和电学性质之后分别制备出铁酸铋基FeFETs和钛酸铋基FeFETs,并对这两种FeFETs进行各种表征和电学测试,从而更加详细的对这些器件的性能进行分析和对比,为开发新型FeFETs提供新思路。