本文的内容是相变存储器单元与对应二极管驱动阵列SPICE模型的研究。相变存储器是利用硫系化合物材料在不同温度下的可逆相变特性，通过施加不同的编程电流脉冲，使材料形成不同的相态，其中非晶态为高阻态，晶态为低阻态，从而实现数据的存储。　　 相变存储器单元及二极管驱动阵列的SPICE模型是相变存储器芯片设计的重要工具。相变存储器单元模型可以模拟仿真相变过程的特性，包括工作时的读写特性和非工作时的存储特性。二极管驱动阵列模型可以反映以二极管为驱动器件的实际工作性能，并且对工艺设计方向做出预测。建立SPICE模型，可以广泛应用于电路仿真器，为全定制相变存储器设计提供有力的支持。　　 本文论述了相变存储器的基本原理、结构和实现，介绍了传统存储器的局限性，相变存储器发展与应用，以及当前相变存储器模型的进展。本文重点进行了相变存储器单元物理模型、SPICE模型和驱动阵列模型的分析与设计。第二章从相变材料的能带结构出发，基于传统半导体理论和跳跃传导理论，推导了晶态和非晶态相变单元的电流方程，并包含了OTS效应，建立了相应的物理模型，并通过实测数据验证。第三章通过分析相变存储器单元中的电学、热学和结晶动力学等因素，将模型分为三个模块：阻抗模型、温度模型和结晶模型，并通过Verilog-A硬件描述语言组合为一个完整的SPICE模型，满足在不同仿真器下的应用。第四章建立一个16管Diode阵列，通过sentaurus数值模拟分析二极管作为相变存储器驱动器件所存在的问题，并着重分析了串扰电流问题，建立了一个可反映阵列漏电流的SPICE模型，用于阵列仿真，仿真结果通过实测数据验证。