随着信息技术的飞速发展,进入大数据时代,需要许多更高性能的存储器来满足数据的存储。对于传统的金属氧化物半导体结构存储器,已经很难满足人们对高存储密度、低功耗、读写速度快和保持时间长的需要。阻变存储器不仅具有优异的存储性能,且制备工艺简单等,成为国内外研究的热点领域。二元金属氧化物由于成分简单,与CMOS工艺兼容等优点,被认为是阻变存储器领域最有潜力的材料。本文选用Li掺杂ZnO薄膜作为研究对象,研究阻变层厚度和Li掺杂浓度对阻变存储器特性的影响。采用磁控溅射法制备了Li掺杂ZnO薄膜,利用X射线光电子能谱仪（XPS）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）,分别研究了Li掺杂ZnO薄膜的元素组成、微观结构和表面形貌。在此基础上,在Si O₂/Si衬底上设计和制备了Pt/Ag/ZnO:Li/Pt/Ti结构的阻变存储器。利用半导体参数测试系统搭建了阻变存储器特性测试系统,对Li掺杂ZnO薄膜阻变存储器的特性进行测试。在室温下,研究了阻变层厚度、Li掺杂浓度对器件开关特性的影响。实验结果表明,当使用5 wt%Li₂CO₃掺杂ZnO靶材制备的Li掺杂ZnO薄膜阻变存储器,且阻变层厚度约为100 nm时,具有较好的阻变开关特性,低的Set电压和Reset电压,阻变窗口超过10⁴。此外,该阻变存储器也能够在脉冲电压下表现出良好的阻变开关特性,实现超过100次的I-V循环。在高阻态和低阻态的保持时间超过10⁴ s,耐久性可达10³。这表明Li掺杂ZnO薄膜阻变存储器在数据存储领域具有良好的应用前景,该研究能够为其实际应用提供很好的实验基础。