随着半导体技术和手持终端的发展，人们对更快速度、更大容量和更低功耗的存储器的需求越来越迫切。相变存储器是利用电脉冲产生的热量使存储介质在多晶态（低阻）和非晶态（高阻）之间相互转换实现信息的写入和擦除操作的一种新型存储器技术。由于其在读写速度、读写次数、数据保持力和与CMOS工艺兼容等方面具有着诸多优势，被认为是下一代主流存储器的有力竞争者。纳米材料由于其在尺寸上的固有特征，与同等组分的体材料相比会具有不同的性质。为了确保相变存储器在纳米尺寸下正常工作，非常有必要研究其材料和器件在纳米尺寸下的性能。本文正是围绕纳米尺寸相变存储器的制备和电学性能展开研究，取得了以下几个方面的成果:　　 1.提出了一种制备平面型相变存储器的新方法，这种方法基于聚焦离子束(FIB)定点沉积硬掩膜后刻蚀获得纳米图形，大大简化了不同尺寸纳米器件的制备工艺;开发了平面相变存储器的制备工艺，包括使用电子束曝光(EBL)和紫外曝光相结合的方法制备具有纳米尺寸的间隙电极和微米尺寸的测试电极、相变材料沉积和FIB制备硬掩膜等。　　 2.验证了使用FIB电子束辅助沉积SiO2作为硬掩膜的可行性，并使用SiO2硬掩膜基于Ge2Sb2Te5相变材料制备了100nm、200nm和400nm宽度的线形结构平面相变存储器器件。I-V和R-V电学表征结果表明器件单元可以在高阻和低阻之间实现可逆相变，高低阻值相差四个数量级;对不同线宽的器件电学性能比较，发现器件的阈值电流、阈值电压、SET电压和RESET电压都随着器件线宽的减小而减小。　　 3.验证了使用FIB电子束辅助沉积C-Pt薄膜作为硬掩膜的可行性，基于C-Pt硬掩膜制备了50～400nm宽度的Ge2Sb2Te5的线形结构平面相变存储器器件，并进行了电学表征。　　 4.为了进一步研究相变存储器器件功耗随尺寸的变化情况，使用有限元模拟的方法对器件操作过程中RESET电流进行了模拟，结果表明RESET电流随着相变材料区域的横截面积的减小而减小，随着相变材料区域的长度的减小而增大。　　 5.制备了桥型结构的平面相变存储器器件，其中电极部分采用中芯国际0.13μm工艺制备，相变材料及其图形化采用FIB沉积SiO2硬掩膜图形制备;并对获得的电极和器件进行了电学表征。该方法可以应用于研究新型相变材料和制备较大阵列器件。