本论文概述了超晶格广阔的应用前景,并阐述了BaTiO3/SrTiO3超晶格材料的特点与其研究的重要性。在试验过程中,使用激光分子束外延技术制备了不同结构的BaTiO3/SrTiO3超晶格薄膜,并对其结构和性能进行了研究。为了研究氧化物薄膜的生长过程,采用Monte Carlo方法对氧化物薄膜的生长过程进行了模拟。参考已有的生长模型,结合晶体理论和试验结果,建立了研究薄膜生长过程的模型,用Monte Carlo方法对薄膜的生长进行了模拟,结果表明在较低的沉积速率下,可以得到表面比较光滑的薄膜,并且在较低的沉积速率下,基片表面的缺陷对薄膜的生长影响不大。为了对BaTiO3/SrTiO3超晶格薄膜的结构进行表征,使用了反射式高能电子衍射仪RHEED、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析技术对薄膜的结构和成分进行了测试。其中RHEED振荡曲线表明薄膜为良好的二维层状生长,并且通过RHEED振荡曲线可以精确的得到薄膜的层数。从不同基片温度的超晶格薄膜的AFM分析表明,在基片温度为380℃到470℃的温度范围内,薄膜具有原子级光滑表面。对BaTiO3/SrTiO3超晶格薄膜样品的内部成分进行分析,发现在BaTiO3层与SrTiO3层之间,Ba粒子和Sr粒子有一定的互扩散,并且降低基片温度可以减小粒子间的互扩散。使用真空蒸发技术,在BaTiO3/SrTiO3超晶格薄膜上蒸镀金电极,并用导电胶引出引线来测量薄膜的电学性能。在薄膜的制备工艺过程中,氧气压对薄膜的电学性能有较大的影响,过高或过低的氧气压都会影响薄膜的电学性能。调制周期小的超晶格薄膜具有较大的介电常数,并且具有高的居里温度,因而可以通过调节薄膜的调制周期得到耐高温的、高介电常数的薄膜材料。