本论文首先简要介绍了各类新型非易失性存储器的概念和存储原理,综述了忆阻器作为新一代非易失性阻变存储器的理论基础及材料体系、研究现状与面临的问题。然后重点总结了笔者攻读硕士学位期间以“TiO₂纳米管阵列膜的制备及其阻变特性研究”为题,所做的研究工作。本文尝试选用以阳极氧化法生成的TiO₂纳米管阵列膜（TNAs）为介质层,设计组装了系列Ti/TNAs/Al忆阻器样品,分别探究了不同阳极氧化时间、不同还原条件对Ti/TNAs/Al结构阻变性能的影响规律。主要研究工作包括以下两个方面:1)采用阳极氧化法和真空蒸镀工艺设计组装了Ti/TNAs/Al纳米结构的忆阻器。对比研究了TNAs介质层的氧化时间分别为10、20、30、60和90 min等5种样品的阻变性能。实验研究发现,氧化时间为30、60、90 min的样品具有典型的模拟型阻变行为,而氧化时间为20和10 min的样品具有常见的数字型阻变行为。分析认为,其模拟型和数字型阻变行为分别由氧空位相关的陷阱在外电场作用下对电子的捕获/退捕获机制和在外电场作用下氧空位导电通道的形成/断裂机制主导。2)在上述工作的基础上,设计制备了由不同阴极还原电压处理的Al/TNAs/Ti忆阻器样品,试图用阴极还原在样品中引入氧空位,进而提高样品数字型阻变行为的开关比。实验结果表明,当还原电压依次增大到5,10,15和20 V后,器件表现出明显的数字型阻变行为,开关比也逐渐增大,最高可达到10⁶。从而证实了阴极还原处理新工艺可以提高样品开关比的预期,效果令人满意。