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硅基忆阻材料由于其在非易失存储器和光波导器件等领域的潜在应用而备受关注。a-Si薄膜因其与CMOS工艺技术十分兼容的特点,在光电子领域已展现出良好的应用前景。研究表明,同为硅基忆阻材料家族的一员,a-SiOx忆阻薄膜具备在微电子领域应用的能力。本文以a-SiOx忆阻薄膜为研究对象,通过金属Ag和Cu掺杂,重点研究非晶氧化硅掺银（a-Si Ox:Ag）薄膜和非晶氧化硅掺铜（a-SiOx:Cu）薄膜的微观结构和光电性能,并对基于a-SiOx忆阻薄膜的忆阻器电学开关性能（电调制电读取）进行了初步研究,并为下一步探寻a-SiOx忆阻薄膜材料在“电调制光读取”器件化的应用,进行技术储备。取得的主要研究成果如下:（1）采用磁控溅射方法制备薄膜,采用多种分析表征手段,研究了不同氧含量非晶氧化硅薄膜的微观结构和光学性能。研究发现:a-SiOx薄膜整体上呈现出非晶网络结构,Si-O-Si键数量随氧含量增加而不断增多;随着氧含量的增多,a-SiOx薄膜的光谱透射率增大、光学带隙变宽、折射率则逐渐减小。（2）采用磁控共溅射的方法制备金属掺杂薄膜,采用多种分析表征手段,研究了银含量或铜含量对非晶氧化硅薄膜（a-SiOx:Ag,a-Si Ox:Cu）微观结构及光电性能的影响。研究发现:两类金属掺杂薄膜整体上呈非晶网络结构,其中金属Ag以纳米晶的形式存在于a-SiOx:Ag薄膜中,而金属Cu则以Cu3Si化合物的形式存在于a-SiOx:Cu薄膜中;随着Ag或Cu含量的不断增加,a-SiOx:Ag（或Cu）薄膜的光谱透射率逐渐减小,折射率及消光系数不断增大,薄膜的电阻率不断减小。a-SiOx:Ag和a-SiOx:Cu薄膜能够应用于忆阻光开关器件。（3）成功制备出了Ag/a-Si/ITO和Ag/a-SiOx/ITO两类忆阻器原型器件,并对其电学开关特性进行了初步研究。研究发现:两类忆阻器都能实现电学开关功能,并且性能较为稳定;在限制电流Icc=100μA、Ag电极窗口尺寸为200μm、a-SiOx薄膜厚度为100nm的条件下,Ag/a-SiOx/ITO忆阻器的重复次开关次数达100次以上,开关比达到102左右。忆阻器的电学开关性能受阻变层材料的质量和制备工艺的影响较大,并且与电极窗口尺寸、限制电流大小、阻变层厚度密切相关。