随着微电子系统的快速发展,对微工作器件进行局部致冷至关重要,同时脉冲功率技术的快速发展,对储能电介质材料提出了更高的要求。反铁电薄膜材料因其独特的场致相变特性,在储能以及负电热制冷方面具有广泛的应用前景。本文以富锆PbZr_0.97Ti_0.03O₃反铁电薄膜为基础,通过掺杂取代的方法对薄膜的相变行为进行调控,达到优化薄膜的储能性能以及负电热效应的目的。采用溶胶-凝胶法结合快速热处理工艺在Pt（111）/Ti/SiO₂/Si衬底上制备Eu掺杂（Pb,Eu）(Zr_0.97Ti_0.03)O₃（PEZT）、Sn取代Pb（Zr,Sn,Ti）O₃（PZST）以及Eu掺杂、Sn取代的复合（Pb,Eu）（Zr,Sn,Ti）O₃（PEZST）薄膜。为制备单一钙钛矿结构薄膜,本论文对薄膜制备工艺进行优化。通过对改性薄膜样品介电温谱以及介电频谱的分析,研究Eu、Sn单一掺杂取代方式以及复合改性方式对薄膜居里温度、介电常数及介电损耗的影响。为研究薄膜的相变电场,将测试不同电场、温度下的电滞回线,探究电场、温度以及改性剂对薄膜样品的反铁电-铁电相变电场以及铁电-反铁电相的影响。利用不同电场、温度下的电滞回线,对改性薄膜样品的可用储能密度、储能损耗、储能效率以及负电热温变值进行研究。并进一步研究电场、温度以及改性剂对PZT97/3薄膜储能性能的影响。通过最大负电热熵变值、最大负电热温变值以及最大负电热温变值对应的温度变化,综合分析评价Eu、Sn单一掺杂取代方式以及复合改性方式对薄膜负电热效应的影响。通过调节Eu以及Sn的掺杂取代量可以优化富锆PZT反铁电薄膜的储能性能以及负电热效应。在储能性能上,0.5 mol%Eu掺杂、15 mol%Sn取代的PEZST15薄膜达到最优,900 kV/cm电场下可用储能密度达到26.66 J/cm³。在负电热效应上,当Eu的掺杂量为0.5 mol%、Sn的取代量为20 mol%时的PEZST20复合改性薄膜最大负电热温变值可达到-7.31 K。