自从在钙钛矿氧化物中发现高温超导和巨磁致电阻以来，越来越多的新特性被加以体现，在铁电、介电、铁磁和超导中。由于这些材料表现出卓越的性质，钙钛矿氧化物已经在各个领域得到应用。在单片结构和制造氧化物智能器件中，许多团队已经研究了全氧化物磁性隧道结、p-n结、场效应晶体管和超晶格。在这些研究中，钙钛矿-硅器件在下一代氧化物电子器件领域具有很大的应用潜力。相对于传统半导体器件，氧化物异质结能够在磁场、高温条件下工作。这些优越的性质是硅基半导体器件所不具备的。这一新型器件在传统硅基半导体和钙钛矿氧化物之间，构筑起了一座桥梁。作为重要的钙钛矿氧化物，钛酸锶(SrTiO3，STO)在室温下表现出高介电常数。在大规模集成电路中，这一突出性质使得 STO有望成为下一代非易失性阻变存储器(RRAM)中的介质电容。而且STO薄膜可以通过氧化还原和杂质掺杂，进行从绝缘体到半导体电学性质的转换。　　对于晶格匹配度较高的 STO/Si(001)异质结构，即一种金刚石结构（Si）与一种钙钛矿结构（STO）相互组合，其界面结构要复杂得多。硅与许多元素及其氧化物的高反应性对功能氧化物与硅的集成提出了严峻的挑战，硅基表面的迅速形成其氧化物的趋势也是如此。这就对过渡金属氧化物 STO提出特别的挑战，对化学计量和杂质含量提出严格的要求，这反过来需要合适的表征方法和制备手段。在ABO3结构中，引起点缺陷的主要手段是空位。氧化物中的点缺陷和扩展缺陷通常影响并且可以控制运输和特征物理性质。氧化物外延层中阳离子非化学计量比的存在和性质已经确立，但受到的关注较少。多数关注的是氧的非化学计量比的重要性。　　在半导体电子器件中，通过分子束外延(MBE)和脉冲激光沉积(PLD)这两种手段，在硅片上生长STO薄膜。PLD作为物理气相沉积的代表，已被证明是氧化物材料薄膜的一种强大的沉积手段，其功能具有控制薄膜化学计量比的生长能力，同时易于调整沉积参数，提供形核条件并影响氧化物薄膜沉积的表面扩散。这里我们将讨论使用PLD技术，在具有(001)取向的Si衬底上沉积STO薄膜。在合适的沉积条件下，STO薄膜衍射峰在(110)处单向生长。通过导电原子力显微镜(C-AFM)观察到n-n+ STO/Si异质结中的整流和电阻开关行为，其异质结表现出优异的耐久性和保持特性。与此同时，基于同型异质结的能带结构提出了几种可能的机理，并且观察到导电机制可以归因于电场反转对电子积聚宽度和耗尽区的调制效应，以及在STO/SiO2/Si界面处形成n-n+结的电势高度的变化。此外,还指出氧空位在引起绝缘体到半导体转变中起关键作用。这些结果为未来基于传统半导体上的钙钛矿氧化物层的微电子器件的潜在应用开辟了道路。