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基于氧化物薄膜电阻开关特性的电阻随机存储器,凭借存储速度快、功耗低、结构简单、可高密度集成等优点成为下一代非易失性存储器的理想候选者。NiOx薄膜是最早被发现具有电阻开关特性的材料之一,由于制备方法和工艺条件不同,NiOx薄膜电阻开关特性呈现纷繁复杂的多元性：分别有单极性、双极性和非极性电阻开关特性。以往研究者多集中关注NiOx薄膜电阻开关特性参数,对其电流-电压(I-V)曲线循环方向研究相对较少。本文利用射频磁控溅射法,在优化制备条件下在镀Pt的p-Si(100)衬底上制备了富氧NiOx多晶薄膜。微结构分析表明20%氧分压下沉积薄膜沿[200]晶向择优取向生长,形成垂直衬底的柱状晶粒结构。本文分别研究了氧分压,扫描电压,薄膜厚度和温度对Ag/NiOx/Pt电容器结构的电阻开关特性,特别是对电流-电压曲线循环方向的影响,并探讨了其电流隧穿和电阻翻转的物理机制。电学测试发现：相比其它氧氛围,20%氧分压沉积制备的20 nm薄膜具有最优的双极性电阻开关特性：在0.9 V读取电压下,高/低电阻态的平均阻值比>10,该比值可稳定维持超过1.5x103个循环周期,显示出优良的阻变稳定性。Ag/NiOx/Pt电容器结构I-V曲线循环方向与扫描电压和薄膜厚度紧密相关。对于同一个存储单元,最大扫描电压<2V时,I-V曲线沿逆时针方向循环；最大扫描电压增加到2V时,I-V曲线沿顺时针方向循环。60 nm NiOx薄膜的I-V曲线沿逆时针方向循环,当薄膜厚度减小到20 nm,I-V曲线沿顺时针方向循环。随着测试温度的升高,薄膜漏电流也随之增大。理论拟合结果表明,低电阻态时电容器漏电流为欧姆接触导电,高电阻态时主要为肖特基热激发隧穿电流。逆时针循环I-V曲线的电阻翻转服从导电细丝通道理论,顺时针循环I-V曲线电阻翻转机制则归因于扩散进入NiOx薄膜的银离子发生的氧化还原反应。