由于钛酸锶钡Ba<,1-x>Sr<,x>TiO<,3>(BST)铁电薄膜材料的众多优点，如高介电常数、相对较低的介电损耗、可调的居里温度等，使得它在动态随机存储器(DRAM)、相控阵天线、红外热成像仪等器件有广泛的应用前景。在众多薄膜制备工艺中，溶胶-凝胶(sol-gel)法制备纳米薄膜材料具有化学计量比准确、设备简单、工艺过程容易控制等优点。所以，溶胶-凝胶法制备BST薄膜日益成为国内外材料研究的热点之一。 本论文采用溶胶-凝胶工艺，以醋酸钡、醋酸锶、钛酸丁酯、醋酸镁、醋酸镍、醋酸锰和硼酸为主要原料，冰醋酸为溶剂，制备未掺杂、镁掺杂、镍掺杂、锰掺杂和硼掺杂和BST溶胶、凝胶和粉末。还结合旋涂工艺(spin-coating)工艺，在SiO<,2>基片上制备了未掺杂、Mg掺杂和B掺杂BST薄膜。通过DSC-TG、XRD、XPS、SEM等现代材料分析手段，研究了掺杂对BST相组成、BST薄膜的组织形貌、各元素在BST中的化学价态的影响。结果表明： Mg掺杂的最大量介于15％和20％之间，而Mg真正进入晶格进行晶格替代的最大量在10％之下。Mg掺杂强烈影响BST体系的热演变过程特别是晶化过程，由未掺杂的双相变过程变成单相变过程。在相同热经历状况下，Mg掺杂BST体系晶化反应充分完全，BST相结晶性良好。研究发现Mg进入晶格是(Ba，Sr)位替代而非以往人们认为的Ti位替代。(Ba<,0.7>Sr<,0.3>)<,0.95>Mg<,0.05>TiO<,3>薄膜经750℃、2h晶化退火热处理之后，薄膜表面光滑、致密、没有裂纹和缺陷，Mg掺杂可以使晶粒显著细化。XPS分析Mg掺杂BST薄膜中各元素的结合能，表明Mg掺入BST薄膜中，使BST薄膜中各元素的结合能都升高，其中对Ba的影响最大，并进一步验证了Mg进入BST晶格是(Ba，Sr)替代。 Ni、Mn掺杂强烈影响BST体系的热演变过程特别是晶化过程，由未掺杂BST体系的双相变过程逐渐变成单相变过程。在相同热经历状况下，Ni、Mn掺杂BST体系晶化反应充分完全，BST相结晶性良好，当Ni、Mn掺杂样品经过双相变的晶化过程后可得单一的BST相。根据DSC和XRD的分析结果，获得了制备Ni掺杂体系纳米尺度单相BST的合理工艺是：Ni掺杂量为0.05，210℃至340℃热解2.5小时、750℃晶化退火0.5小时；获得了制备Mn掺杂体系纳米尺度单相BST的合理工艺是：Mn掺杂量为0.10，210℃至340℃热解2.5小时、750℃晶化退火0.5小时。 B掺杂同样使BST的晶化反应过程由双相变变成了单相变过程，同时它还延迟晶化反应进行。B掺杂BST基本可以得到单一BST相，B掺杂显著细化了BST晶粒。XPS结果显示B很可能是进入BST晶格的间隙位置。