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Ba1-xSrxTiO3（BST）薄膜具有非线性效应，即材料的介电常数随着外加电场变化的非线性特性，这种特点使它具有在电可调微波集成器件上有着广阔的应用前景，正成为国际上研究的热点。然而，相对陶瓷材料而言，BST薄膜的较大的介电损耗严重影响了其工程应用。本文采用sol—gel方法的薄膜制备技术路线，研究了BST薄膜介电及其调谐性能与组分，结构，应力等的关系，以期保持BST薄膜高调谐率的同时，获得低介电损耗，提高优值（FOM）。 提高退火温度可以促进薄膜晶粒的发育，促进Ba0.6Sr0.4TiO3／LAO薄膜（001）择优取向。当退火温度由750℃提高到1100℃时，（001）择优取向度由19.8％提高到99.8％，从而提高了基底调谐率，降低了介电损耗。750℃退火的BST薄膜的介电调谐率和介电损耗分别为17.5％（1 MHz，80 KV／cm），0.017；而经1100℃退火后，其介电调谐率提高到49.6％，介电损耗仅为0.008。结果表明，提高退火温度，是提高薄膜介电调谐性能的一个有效的手段。 研究了不同化学计量比（Ba／Sr，（Ba+Sr）／Ti）BST薄膜的介电调谐特性。在室温条件下，BST薄膜的介电常数，介电调谐率及损耗随着Ba含量的增加而提高，而薄膜的优值在Ba／Sr比为60／40时达到最大（58.6）。因此，在室温条件下，Ba0.6Sr0.4TiO3是合适的BST薄膜组分。（Ba+Sr）／Ti比，对薄膜介电调谐性能同样有着重要的影响，特别是对薄膜介电损耗。随着（Ba+Sr）／Ti比小于1时，过量的Ti进入BST晶格位置。当Ti含量继续增加到1.3，多余的Ti将逐渐富集于薄膜的晶界位置，从而形成了低介电常数的TiO2第二相。Si基底Pt电极上，Ba1-xSrxTi1+yO3／Pt薄膜的介电常数、调谐率和介电损耗，随Ti含量的增加而减小。当Ti由1.0提高到1.25时，薄膜的介电调谐率和损耗分别由34.9％，0.028下降到17.1％，0.012。虽然有效降低了介电损耗可是过于牺牲介电调谐率。本文采用Sol—gel方法制备多层结构薄膜，以改善BST材料的介电调谐性能。与外延多层薄膜不同，本文发现多层结构在显著提高薄膜的介电常数和调谐率的同时，介电损耗没有明显增加。由于采用Sol—gel制备工艺，BST多层膜呈现多晶特性。在各层膜界面区域，薄膜成分不均匀，在界面区域处产生了空间电荷层，形成了有别于体介质高阻层的低阻层。正是这一特点，导致多层结构的多晶薄膜的介电损耗没有明显增加。随着多层结构的引入，Ba0.6Sr0.4Ti1.25O3／Ba0.6Sr0.4TiO3／Ba0.6Sr0.4Ti1.25O3薄膜的介电常数显著增加到388，调谐率也增加到36.7％，而介电损耗仅为0.013，性能大大优于Ba0.6Sr0.4Ti1.25O3和Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜。 微波器件使用的BST铁电薄膜往往是生长在特定的基底材料上，形成MIM结构或共平面波导结构（CPW）。电极材料和薄膜间界面处过多的缺陷会导致BST薄膜介电性能的下降，困扰了集成铁电学器件发展。由于金属氧化物镍酸镧LNO（001）电极和BST薄膜的晶体结构相似，诱导BST薄膜沿（001）择优生长，薄膜呈柱状织构。LNO电极改善了薄膜和电极材料间的界面局域处组分和结构的不均匀，提高薄膜的介电常数和调谐率，且其介电迟豫会向高频方向移动。 由于BST薄膜和基底材料间的晶格常数失配和热膨胀系数失配，生长在不同基底材料（LAO，MgO）上的BST薄膜的应力状态不尽相同，从而薄膜的微结构，晶粒大小以及介电性能也有着明显差异。实验表明，较热膨胀系数失配而言，晶格失配在薄膜应力／应变中占主导地位。LAO基底上的BST薄膜存在着压应力，