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铁电薄膜因其具有独特的铁电性、压电性、介电性、热释电性以及非线性光学等性能,在现代微电子、微机电系统（MEMS）、信息存储等方面有着广泛的应用前景,已经成为当前新型功能材料研究的热点之一。因此,铁电薄膜的制备、结构及性能的研究是目前国际上高度关注的研究课题。但铁电薄膜在制备过程中经历的从高温到低温过程,薄膜材料和基底材料间的晶格失配和热失配等,使得薄膜内不可避免的存在残余应力。因此铁电薄膜残余应力研究是关于铁电薄膜制备和性能研究的重要内容。本文介绍了具有铋层状类钙钛矿结构的钛酸铋钕（BNT）薄膜的化学溶液沉积（CSD）法制备、及其微观结构与铁电性能的表征,着重探讨了BNT、锆钛酸铅（PZT）铁电薄膜残余应力的X射线衍射（XRD）测量和分析。主要结论包括:1.用化学溶液沉积法制备Bi3.15Nd0.85Ti3O12（BNT）薄膜,表征了不同制备工艺参数下BNT薄膜的微观结构与铁电性能。改变退火温度,发现分别在空气中750℃和氧气中700℃退火的BNT薄膜具有最高的剩余极化强度。当使用快速热处理炉退火,增加退火时间（<180 s时）,可有效提高BNT薄膜极化强度和减小矫顽电压。薄膜只有达到一定厚度方可表现出良好的铁电性能。只甩膜两次的BNT薄膜漏电流过大。所制备的BNT薄膜表现出优异的抗电疲劳性能,经过109次的±5V脉冲翻转并没有发生疲劳。2.用X射线衍射的传统sin2ψ法测量了BNT薄膜的表面残余应力,得到BNT薄膜的残余应力为拉应力,并且随着退火温度的升高而减小。当残余拉应力减小时,剩余极化强度增大。剩余极化强度相对残余应力的变化趋势与朗道-德文希尔唯象理论讨论所得的理论结果相符。3.用XRD技术测量了由CSD法制备的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3（PZT）铁电薄膜的残余应力。考虑薄膜固有的各向异性、电力耦合效应,我们提出扩展的sin2ψ法,用于测量PZT铁电薄膜的表面残余应力。同时基于细观力学,考虑铁电薄膜各向异性、电力耦合、多晶取向和基底效应对残余应力的影响,针对PZT薄膜,提出了取向平均模型,用于测量铁电薄膜的界面残余应力。根据应力在厚度方向的指数分布函数,估算了薄膜的表面残余应力。不管在界面还是表面,所制备的PZT薄膜的残余应力为压应力,随着退火温度的升高,PZT薄膜的残余应力减小,并且在界面处的残余应力远大于薄膜的表面残余应力,说明所制备的PZT薄膜的可能结构破坏为界面剥离。通过比较传统sin2ψ法、扩展的sin2ψ法及取向平均模型所测PZT铁电薄膜在表面处的残余应力,发现三种模型结果接近,尤其对600℃退火的PZT