为了满足飞速发展的信息科技对存储器低功耗,高密度等要求,具有非易失性的电阻式随机存储器(Resistive RAM,简称RRAM)以其结构简单、操作电压低、读写速度快、尺寸可缩小成为目前人们研究的热点。RRAM的材料体系众多,但材料体系的优选及阻变机理尚不明确,有许多基础工作亟待研究。本论文基于氧化钒体系在热开关和光开关方面具有超快特性,将氧化钒薄膜作为一种新的阻变材料体系,研究薄膜沉积及其电致阻变特性。本论文基于金属钒靶采用反应溅射法沉积氧化钒薄膜,并对薄膜工艺优化、微结构及电致阻变特性进行相关的研究。本文利用X-射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等先进测试手段对薄膜的取向和表面形貌进行了表征;通过半导体参数分析仪对薄膜的电开关特性进行测试,并利用导电原子力显微镜(CAFM)对氧化钒薄膜的导电机制进行了探索。具体研究内容如下:(1)薄膜沉积工艺的优化:详细讨论了氧分压、溅射功率、工作压强、衬底温度、退火温度及厚度对薄膜沉积速率、成份、晶态、形貌结构及初始电阻的影响,优化得到氧化钒薄膜的沉积工艺:氧分压20%、溅射功率200W、工作压强1Pa、退火温度450℃。并采用原位加热测试薄膜表面形貌的变化,结果表明随着温度的升高,薄膜表面颗粒变大,粗糙度也变大。(2)讨论了衬底温度、溅射功率及退火时间对Cu/VO_X/Cu结构电开关特性的影响。分析了不同条件下薄膜的Forming、set及reset电压的变化趋势。(3)通过退火处理, Cu/VO_X/Cu三明治结构存储单元的Forming电压降为1.63V,实现了降低其阈值电压的目的;通过不同的扫描方式,研究了Cu/VO_X/Cu存储单元的极性,表现为单极-双极共存阻变特性。(4)采用CAFM原位测量了形貌及对应电学特性,测试结果认为,Cu/VO_X/Cu器件单元的阻变机制为细丝的形成和熔断,即导电细丝机制。