自从高温超导和庞磁电阻现象发现以来，世界范围内掀起了研究钙钛矿氧化物的热潮，无论是相关的基础研究还是相关的工艺与技术，都取得了巨大的进展。尤其是近年来人工控制原子尺度层状外延生长钙钛矿氧化物薄膜，引起了凝聚态物理和材料科学研究与应用的极大关注，对钙钛矿氧化物的研究及其相关器件的探索成为倍受关注的热点之一。但总体来看，在钙钛矿氧化物人工晶体的设计、制备及其物性研究方面，基本上还处于探索研究阶段。本论文集中于钙钛矿氧化物p-n异质结的制备和特性研究方面，采用先进的激光分子束外延技术，不仅制备了La1-xSrxMnO3/Nb:SrTiO3等全氧化物p-n异质结，而且探索把钙钛矿氧化物材料外延生长在Si衬底上，成功的制备出SrTiO3-δ/Si、La1-xSrxMnO3/Si和BaNbxTi1-xO3/Si等氧化物和半导体Sip-n异质结，并研究了这些p-n异质结的光学、磁学、电学等物理特性。主要取得了以下研究成果： 1、采用激光分子束外延，原子尺度控制的层状外延生长出7000个原胞层的BaTiO3薄膜和10000个原胞层的La0.9Sr0.1MnO3/SrNb0.1Ti0.9O3多层膜。原位的RHEED监测和非原位的XRD、AFM、HRTEM等测量分析证明，制备的BaTiO3薄膜和La0.9Sr0.1MnO3/SrNb0.1Ti0.9O3多层膜都具有非常好的层状外延生长和原子尺度光滑的表界面。据我们所知，这是目前报道层状外延生长厚度最大的钙钛矿氧化物薄膜和多层膜。 2、通过“两步法”把SrTiO3-δ、La1-xSrxMnO3和BaNbxTi1-xO3外延生长在Si衬底上，制备出SrTiO3-δ/Si、La1-xSrxMnO3/Si和BaNbxTi1-xO3/Si等氧化物和半导体Sip-n异质结。 3、首次在La1-xSrxMnO3/Nb:SrTiO3、SrTiO3-δ/Si、La1-xSrxMnO3/Si和BaNbxTi1-xO3/Si等p-n异质结上观测的ns和ps的开路光生伏特效应，其光生伏特脉冲的半高宽比相关文献报道提高了5个数量级。并从实验和理论上证明了此光生伏特效应是光电效应而不是热效应。 4、在La1-xSrxMnO3/Sip-n异质结上观测到反常的低场高灵敏度正磁电阻特性。并比较三种不同Sr掺杂(x=0.1，0.2，0.3)p-n结的磁电阻变化率，结果证明在三种不同的掺杂样品中，掺杂浓度x=0.1的p-n结具有最大的磁电阻变化率。 5、首次报道了由于界面增强，在BaNb0.3Ti0.7O3/Sip-n异质结上观测到铁电特性。 6、对非晶LaAlO2.73和Si组成的p-n异质结的研究结果表明，非晶钙钛矿氧化物和半导体Si组成的p-n异质结也具有光、电、铁电等多功能特性。