电介质储能电容器具有极快的充/放电速率,在脉冲放电、功率调节等电子设备中有着广泛的应用。其中,以薄膜材料作为电介质层的储能电容器非常有利于电子器件的小型化与集成化,但与电化学电容器、电池等其他储能器件相比,目前存在着能量密度相对较低的问题。因此,有必要对影响电介质储能器件性能的主要因素进行研究,并有针对性地改进器件结构和制备工艺。原子层沉积（ALD）技术作为一种基于自限制饱和吸附的薄膜制备技术,可以简单地通过改变沉积循环数实现原子尺度的厚度控制以及组分调整,所沉积的薄膜具备极佳的衬底保形性。因此,本论文采用ALD技术作为主要的薄膜制备手段,以改善电介质薄膜电容器的储能性能为目的,分别针对铁电薄膜击穿场强相对较小的问题以及线性电介质薄膜介电常数相对较低的问题,在以下方面开展研究并取得了成果:（1）发现了超薄Al2O3插层的厚度和层数对Ba(Zr0.2Ti0.8)O3（BZT）薄膜介电性能和储能性能的影响规律,为铁电薄膜电容器储能特性的提升提供了一种可行的方案。利用ALD技术,在溶胶-凝胶法制备的BZT弛豫铁电薄膜中引入了不同厚度、不同层数的超薄Al2O3插层,并对BZT-Al2O3复合薄膜的物相结构、微观形貌以及介电性能、储能性能进行了研究。结果表明,当Al2O3单层厚度超过阈值厚度（0.45～0.9 nm）后,复合薄膜的漏电流与纯BZT薄膜相比得到了有效的抑制,且薄膜的耐压能力得到了提升。与此同时,通过增加Al2O3插层的数目可以进一步增强薄膜的耐压能力。基于电学性能的改善,BZT-Al2O3复合薄膜电容器表现出了显著提高的储能效率,并在更强的电场作用下获得了更高的储能密度。其中,单层插层厚度为1.35 nm且包含4层Al2O3插层的样品在90 MV/m的电场作用下,储能密度和储能效率与纯BZT薄膜相比分别提升了2.2倍和1.2倍,表现出了综合最佳的储能性能。该研究表明通过ALD技术在铁电薄膜中引入厚度可控的超薄高绝缘性插层是减小材料漏电流、增强耐压能力从而提升其储能性能的一种有效途径。（2）实现了Bi-Al2O3复合薄膜的原子层沉积制备,揭示了Bi单质颗粒对Al2O3薄膜介电性能和储能性能的影响规律以及作用机理,提出了一种改善线性电介质薄膜电容器储能性能的方法。利用ALD技术,在Al2O3薄膜中引入了不同含量的微量Bi颗粒,并对Bi-Al2O3复合薄膜的组分含量、微观结构、微观形貌以及介电性能、储能性能进行了研究。结果表明,Bi-Al2O3复合薄膜形成了非晶Al2O3基质中嵌有Bi单质纳米晶化区域的微观结构。基于Bi金属颗粒与Al2O3基质的界面产生的Maxwell-Wagner效应,复合薄膜的介电常数得到了有效的提高。此外,由于基质为非晶且Bi的含量非常低,复合薄膜仍能保持较低的直流漏电。与纯Al2O3薄膜相比较,Bi-Al2O3复合薄膜在相同电场下表现出了更高的储能密度,且在低于8 MV/cm的电场范围内,稳定地保持了较高的储能效率。其中,Bi/（Bi+Al）原子比为0.28的样品在10.5 MV/cm的外电场作用下,储能密度达到了～67 J/cm3,储能效率约为80%,表现出了最佳的储能性能。该研究表明Bi的引入可以有效地改善Al2O3薄膜的储能性能,利用ALD技术在线性电介质基质中引入微量金属颗粒是提高材料介电常数并进而改善其储能性能的一种有效方法。