钙钛矿氧化物材料具有丰富的光、电、磁等物理性质，一直是基础科学和高新技术领域研究的热点。先进薄膜制备技术的迅速发展为研究这种材料体系丰富物性的机理，复合不同材料，开发新型器件提供了新的机遇。本文利用激光分子束外延(LaserMBE)技术探索了在原子尺度控制钙钛矿氧化物薄膜生长的工艺条件。发展了同质外延改善市售SrTiO3基片的处理方法。这种方法具有成本低、工艺简单的优点。原子力显微镜(AFM)显示同质外延20个原胞层后的SrTiO3基片表面均方根粗糙度为0.1-0.2nm，达到原子尺度光滑。 在众多的钙钛矿氧化物中，本论文重点研究了铁电材料BaNbxTi1-xO3和巨磁电阻材料La1-xSrxMnO3。利用激光分子束外延生长了一系列BaNbxTi1-xO3(0.01≤x≤0.5)外延薄膜。综合应用X射线θ-2θ扫描和ω非对称摇摆测量可得出BaNbxTi1-xO3薄膜的晶格常数。结果表明，随着Nb掺杂含量的增加，薄膜的晶体结构发生四方相到立方相的转变。Raman光谱测量进一步证实了这一结论。薄膜的电阻率温度(ρ-T)曲线表明，x＜0.2时，BaNbxTi1-xO3电阻率随温度降低而增加，为半导体型导电；x＞0.2时电阻率随温度降低而降低，呈金属型导电。掺杂量为0.2的薄膜的电阻率则随温度降低先增大后减小，处于半导体—金属转变点。薄膜的室温电阻率随Nb的掺杂含量单调下降，变化范围为101-10-4Ω·cm。薄膜的电阻温度曲线可以用小极化子模型很好的拟和，这说明薄膜中的载流子为极化子。薄膜的紫外光电子能谱表明在BaNbxTi1-xO3带隙中存在局域态，进一步证实薄膜中的载流子为极化子。 掺杂锰氧化物La1-xSrxMnO3因其高达105％的磁电阻效应而备受人们关注。本文在低氧压下在硅上直接沉积了掺杂为x=0.1的LSMO薄膜，研究了它的结构，电学、磁学性质。扫描电镜图显示LSMO薄膜以纳米晶颗粒形式存在，颗粒大小为50nm。这样制备的LSMO具有自旋玻璃态特性，带场降温和零场降温测得的磁化率温度曲线不重合。薄膜低磁场下磁电阻很显著，最大高达30％。薄膜的电阻—温度与电阻－磁场依赖关系通过一个半唯相的迁移率边理论和二阶自旋隧穿模型得到很好的解释。 La1-xSrxMnO3是p型半导体，可以与n型硅构成p-n结，这样就可以将LSMO的巨磁电阻特性引入到半导体器件中，具有重要的应用价值。本文用激光分子束外延制备了LSMO/Si异质结，研究了它的电、磁特性。测量表明，该异质结在很宽的温度范围内都有很好的整流特性。在该p-n结的结电阻—温度曲线中观察到了金属—绝缘体转变，转变温度依赖偏压。这种p-n结的结电阻对低磁场敏感，在300高斯的磁场下，磁电阻可达70％。并且磁电阻的正负依赖于温度。磁电阻的大小可通过加在p-n结上的电压调节。