多铁材料由于同时具有可逆转的电有序和电子自旋有序而受到研究者的广泛关注。它能很好的调和现在以半导体器件为主的信息工业社会所存在的几大瓶颈问题，有望成为下一代信息元器件的主要制备材料。特别是作为唯一在室温下同时具有自发铁电有序和自发反铁磁有序的单相多铁材料，BiFeO3由于其广阔的工业应用前景而受到研究者的青睐，成为多铁材料研究领域的一个热点。　　 本课题以硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料，柠檬酸(C6H8O7·H2O)为络合剂，冰醋酸(CH3COOH)为反应控制剂，采用OTS自组装单层膜技术和紫外光的修饰作用逐层反向诱导吸附制备BiFeO3薄膜。讨论了自组装单层膜技术反向吸附诱导生长BiFeO3薄膜的机理，研究了逐层反向自组装技术制备的单层和多层BiFeO3薄膜的物相结构、形貌的差异，表征了逐层反向自组装技术制备的多层BiFeO3薄膜的介电性能、铁电性能和铁磁性能。主要研究内容及结果如下:　　 (1)研究了不同沉积方式及沉积工艺对单层BiFeO3薄膜的影响。在相同的条件下，正向沉积式自组装单层膜技术和反向吸附式自组装单层膜技术所制备的薄膜物相结构一样且都为纯相。相比正向沉积而言，反向吸附技术由于是克服重力作用将小的络合物粒子吸附在基板表面而避免了对大颗粒的吸附，整个吸附过程平稳有序，所制备的薄膜表面致密、平整且厚度较小。在柠檬酸与铋离子比为2∶1、醋酸含量为2vol％、沉积温度为70℃和沉积时间为20h时，反向吸附式自组装单层膜技术制备的纯相单层BiFeO3薄膜表面致密、平整，厚度约为40nm。　　 (2)探讨了自组装单层膜技术反向吸附制备BiFeO3薄膜的机理。BiFeO3薄膜的生长可以分为两个过程。最初是由络合物的羧基与功能化自组装单层膜表面的羟基脱水缩合而形成单分子层膜，并在基板表面形成二维网络结构将整个基板完全覆盖;随后的成膜主要来自二维网络结构网格处的毛细凝聚和分子间的范德华力。这种成膜机制表明了反向吸附式自组装单层膜技术所制备的薄膜的厚度具有很好的可控性。　　 (3)研究了不同有机物去除方式和不同层数对所制备的多层BiFeO3薄膜的影响。紫外氧化(UVO)处理能防止裂纹的产生并提高薄膜的致密度，UVO处理40min时，可完全去除有机物。随着薄膜层数的增加，薄膜与基板的界面逐渐清晰，界面层现象消失，BiFeO3薄膜的晶粒逐渐变大且结晶性能变好，但产生了Bi2O3等杂相。UVO处理所制备的15层BiFeO3薄膜的介电损耗在各个频率段都最小(在频率为10kHz时大小为0.025)，其介电常数为125并表现出很小的介电色散，其耐电压强度和剩余极化强度都达到最大，分别为150kV/cm和0.15μC/cm2。经高温氧化处理和UVO处理所制备的BiFeO3薄膜都没有出现Fe2+且都显示了弱的铁磁性，剩余磁化强度分别为6.4emu/cm3和7.3emu/cm3，饱和磁化强度分别为42emu/cm3和58emu/cm3，矫顽力场分别为100Oe和80Oe。　　 (4)通过调节铋离子含量对多层BiFeO3薄膜的成分控制进行了研究。随着铋离子含量的减小，BiFeO3薄膜中Bi2O3相的含量呈先减小后增加的V型变化趋势。Bi2O3由于其高的导电性而形成直流电导效应，导致了BiFeO3薄膜的高的高频介电损耗和低的耐电压强度;在Bi3+含量的减少量为5％（相比于最初的Bi3+添加量）时，BiFeO3薄膜中Bi2O3相含量最低，通过K值法计算为0.329％;此时，薄膜的介电损耗最小(在频率为1MHz时也仅为0.02)，介电常数为64且表现出非常低的介电色散，薄膜的耐电压强度和剩余极化强度都达到最大，分别为375kV/cm和0.64μC/cm2。