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铁电隧道结是由上下电极及中间铁电势垒层构成的三明治结构，铁电隧道结根据不同铁电极化方向时隧道结所具有的不同隧穿电致电阻值实现对存储信息的无损读取。研究发现除了铁电材料本身的性质外，电极材料与铁电材料间界面耦合作用的强弱对电致电阻具有重要影响。因此，本文选用电子掺杂的n型半导体Nb:SrTiO3作为一个导电电极，采用脉冲激光沉积法制备出超薄BaTiO3铁电薄膜，通过BTO极化对Nb:SrTiO3界面电荷的调控，改变势垒高度和宽度来提高TER值，探究铁电隧道结的器件功能参数。主要的研究内容如下： 第一，利用激光脉冲沉积系统、磁控溅射和紫外光刻等手段制备了Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3结构，制备成Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3隧道结，其中BaTiO3厚度为20nm。由于Nb:SrTiO3是n型半导体，当BaTiO3极化指向Nb:SrTiO3时会在Nb:SrTiO3里面引入大量的带负电的屏蔽电荷，减小了二者之间的势垒厚度和高度；而当BaTiO3极化指向Pt时会在Nb:SrTiO3里面引入带正电的空穴作为屏蔽电荷，这些空穴增加了Nb:SrTiO3的电阻，也提高了界面处的势垒厚度和高度。因此使该结构具有高达10000％的电致阻变值。 第二，制备出超薄的Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3隧道结，其中BaTiO3厚度为3nm。通过对隧道结的R-V曲线测试表明，在不同的电压极化下，隧道结具有非对称的电阻回滞曲线，即隧道结具有非易失的电阻转换特性。通过对时间滞留性能的测试表明：在10小时之内，隧道结的高低阻值随着时间没有明显的变化，隧道结具有很好的非易失性特点。对隧道结的时效性测试表明：铁电隧道结在循环10000s后，高低阻态没有出现衰减的趋势，铁电隧道结的器件功能较好。 第三，制备出SrRuO3/BaTiO3/Nb:SrTiO3隧道结，研究隧道结的电学特性。由于BaTiO3不同极化方向对Nb:SrTiO3界面改善不同，使该结构同样具有很高的电致阻变效应特性。但是，由于Nb:SrTiO3与SrRuO3间的屏蔽电荷差异性要小于Nb:SrTiO3与Pt界面处的屏蔽差异，从而使SrRuO3/BaTiO3/Nb:SrTiO3隧道结的阻变效应比较小。 总之，我们制备出了超薄的铁电隧道结，研究了不同电极材料对铁电隧道结输运性质的影响，发现电极与铁电势垒间界面效应的强弱对隧道结电致阻变具有强烈影响，两电极电阻率相差越大，隧道结的电致阻变效应越明显。