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本研究采用改进的Sol-gel法制备了BST薄膜，研究了薄膜的微观结构和介电性质。系统研究了Ho掺杂对。Ba<,0.65>Sr<,0.35>TiO<,3>薄膜结构和光学、电学性质的影响。实验结果表明：在低掺杂(<3mol％)时，Ho 离子主要占据Ba,Sr位，增加Ho离子的含量(>5mol％)，Ho离子部分替代Ti离子；薄膜的平均晶粒大小和表面均方根粗糙度(RMS)随Ho离子含量发生变化，3 mol％Ho离子掺杂的样品具有最大的晶粒和最大的表面均方根粗糙度。
采用包络法计算了Ho掺杂BST薄膜的折射率、薄膜厚度、吸收系数和光学带隙，利用能带漂移理论讨论了光学带隙随Ho离子浓度变化的原因。研究了Ho掺杂BST薄膜的发光性质，结果表明：当Ho离子的浓度较小(1mol％)时，发光强度很弱，增加Ho离子的含量，分别在615 nm、650 nm和750 nm附近出现三个发光带，他们分别对应于<5>F<,3>→<5>I<,7>，<5>F<,5>→<5>I<,8>和<5>S<,2>，<5>F<,4>→<5>I<,7>的跃迁：615nm的发光带只在3 mol％Ho掺杂的样品中出现，750 nm的发光带强度随Ho离子浓度发生明显的变化，借助寿命谱技术，分析了Ho掺杂BST薄膜的发光淬灭机制。
测试了Ho掺杂BST薄膜的电学性能，实验结果表明，1 mol％和3 mol％Ho掺杂的BST薄膜样品具有优良的介电性能。在室温，100kV/cm的电场下，1 mol％和3 mol％Ho掺杂的BST薄膜的漏电流分别为7.452×10<-6>A/cm<2>和1.042×10<-6>A/cm<2>。
优化了组分梯度薄膜的工艺参数，在200 kHz时，上、下梯度薄膜的介电常数分别为253.3和343.75，介电损耗分别为0.063和0.025。在室温，1MHz，250 kV/cm的外场下，上下梯度薄膜的介电可调分别为49.2％和38.86％，优值分别为7.47和13.67，剩余极化(2Pr)分别为0.963μC/cm<2>和2.406μC/cm<2>，详细讨论了上下梯度薄膜的电导机制，所有结果表明下梯度薄膜的电学性能明显优于上梯度薄膜。
研究了YSZ缓冲层对组分梯度薄膜微观结构和电学性能的影响，结果表明，YSZ缓冲层促进了薄膜的生长，改善了组分梯度薄膜的微观结构。电学性能测试表明：在100kV/cm的电场下，薄膜的漏电流为3.0×10<-9>A/cm<2>；在500kV/cm的外加电场下，薄膜的介电可调性为48.9％，此时的优值为24.8。