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钙钛矿锰氧化物材料La1-xCaxMnO3(LCMO)有着丰富的物理现象和电磁相图,而具有强的激光感生电压(LIV)信号、高的金属-绝缘体转变温度(Tp)和高的电阻温度系数(TCR)的材料,是制备高性能的光探测器件、红外探测器、超巨磁阻测辐射热仪等器件的基础。Ca掺杂量对LCMO薄膜的LIV、Tp和TCR都具有重要影响。本论文主要研究La1-xCaxMnO3(x=0.0-1.0)粉末、靶材及薄膜的制备工艺：采用溶胶-凝胶方法和共沉淀方法合成LCMO粉体和靶材,使用脉冲激光沉积技术制备薄膜；通过热分析、X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜、电阻-温度曲线、激光感生电压等的测试,对材料的结构、物相、形貌和电学性能等进行表征,探索适宜的工艺条件来提高靶材和薄膜的金属-绝缘体转变温度和TCR、LIV效应,研究确定LIV效应与Ca含量的关系。采用溶胶-凝胶方法合成粉末在500℃左右即可生成LCMO相,XRD图谱显示经过550℃预烧后的粉末已经可以检测出明显的LCMO的衍射峰。粉末经预烧后尺寸比较小,为直径500nm左右大小均匀的球状颗粒。共沉淀方法合成的粉末形成LCMO相则需要更高的温度,粉末预烧后尺寸较大,在1μm-2μm之间,粉末颗粒多呈不规则片状多边形,且有团聚现象出现,这是由于共沉淀颗粒比溶胶要大,而且成分均匀性也相对较低。降低粉末预烧温度可以提高靶材的收缩率,而且对共沉淀靶的电输运性能有很大影响。收缩率大的靶的往往具有高的转变温度Tp, TCR一般也较大。溶胶-凝胶法制备的靶晶粒大小比较均匀,孔隙率较低,同一条件下烧结的共沉淀靶的晶粒则较小,晶粒间存在很多孔隙,因而不利于获得好的电学性能。在Ca掺杂量为0.175-0.5之间时,两种靶的金属-绝缘体转变温度Tp和TCR有较大差异,而在其他掺杂范围具有相近的导电行为,这可能是由于溶胶-凝胶靶晶界更少,相更均匀。利用两种方法合成的靶材制备的薄膜表面形貌相近,其电输运性能也相似,但采用溶胶-凝胶法合成的靶材生长的薄膜晶粒大小更均匀,具有更强的LIV信号。薄膜制备过程中,氧压和温度对薄膜的结构和Tp点影响很大,可以通过适当增加氧压来提高Tp。使用不同倾斜角的衬底来生长LCMO薄膜,小角度倾斜衬底上生长的薄膜质量更好,薄膜的LIV信号随倾角增大而增强,但倾角过大薄膜生长质量变差。衬底失配度对薄膜的性能影响很大,在失配很小的LSAT衬底上生长的薄膜具有更高的TCR,压应力下(LaAlO3衬底)薄膜的金属-绝缘体转变点更高,而且具有更大的LIV信号；拉应力下(SrTiO3衬底)的薄膜各项性能均比较差。此外,Ca含量在0.175-0.28时薄膜具有较大的TCR。当Ca的掺杂量在0.5附近时薄膜具有更好的LIV效应,具有最高的LIV信号峰值(Up)、较短的响应时间(τ)和最大的各向异性Seebeck系数(△S)。随着Ca含量远离0.5,Up值逐渐降低,τ值则随Ca含量增加一直减小。Ca掺杂量为0.5时材料具有最大的各项异性可能是导致其具有优异LIV信号的原因。