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本发明公开一种稀土掺杂钛酸铋上转换发光铁电薄膜及其制备方法,该稀土掺杂钛酸铋上转换发光铁电薄膜的分子式为(Bi4-x-yErxYby)Ti3O12,其中,0<x≤0.85,0<y≤0.85,0<x+y≤0.85。本发明采用化学溶液沉积法制备(Bi4-x-yErxYby)Ti3O12薄膜,易于控制薄膜组分,操作方便,便于规模化生产。本发明的(Bi4-x-yErxYby)Ti3O12薄膜除了具有良好的铁电、介电、光学透过率性能外,还具有高效的增强的上转换发光的性能,是一种新型的重要的多功能薄膜材料,在光电材料领域中具有更为广泛的应用前景。