氧化铈具有一些优良特性,可作为半导体功能器件绝缘层、超导材料过渡层及吸收紫外线的光学薄膜等,目前受到了广泛的关注与研究,探索氧化铈的制备工艺及性能具有重要的意义。本文主要使用Si（100）和Si（111）衬底,在高真空条件下,脉冲激光沉积方法（PLD）制备了高度单一取向的氧化铈薄膜,研究了薄膜的生长特性及后续退火对样品结构性能的改进。主要内容如下：（1）Si（100）衬底上,制备出高度单一取向的CeO2（111）,测试了薄膜的结构特征及电学性能。结果表明薄膜以二维模式生长,表面平整光滑,半高宽数值较大,面外取向不是很好。HRTEM照片显示,薄膜与衬底之间存在过渡层,薄膜为多晶态,有明显的晶界,可能与薄膜制备过程中存在大量的氧空位有关。温度升高,有利于增加薄膜介电常数,但是在C-V曲线积累区存在畸变,曲线右偏移表明界面处存在负电荷,漏电流密度随着温度升高有先降低后增大的规律。提高激光能量,增大了最大积累电容值,积累区存在畸变,曲线左偏移,界面处存在正电荷,漏电流密度变化不大。薄膜样品需要进行后续的退火处理,以改善性能。（2）对不同初始条件制备的样品进行了热处理,退火增强了单一取向强度,没有其它新取向出现,与磁控溅射方法存在明显不同。对3.5J/cm2、600℃样品退火,随着温度增加,取向强度变大,半高宽减低,薄膜表面粗糙度增大,光滑平整的表面出现了沟壑状形貌。退火改善了薄膜的电学性能,900℃退火后样品C-V曲线有完整的反型、耗尽和积累区域,平带偏移最小,氧化物陷阱电荷数值最小,漏电流比其它温度退火样品的漏电流小两个数量级。但是随着退火温度的提高,增大了过渡层的厚度,降低了样品的介电常数。（3）Si（111）衬底上制备了单一取向的CeO2（111）。提高能量与温度有利于改善结晶质量,衬底温度对表面粗糙度影响不明显,能量提高能大幅度降低表面粗糙度。透射电镜照片显示,薄膜内部结晶质量较好,但是部分区域出现取向偏差,薄膜为多晶状态,界面处存在氧化过渡层。结晶性能最好的样品的折射率接近了单晶薄膜的折射率,表明薄膜的结晶质量与光学性能密切关联。综上所述,高真空条件气氛下,PLD法可以制备出结晶性能较好的单一取向氧化铈薄膜,后续退火热处理可以有效改善薄膜内部缺陷,提高样品电学性能。