忆阻器(Memristor)是除了电阻、电容及电感之外的第四种电路基本元件,自1971提出后受到广泛的关注。忆阻器主要特点是具有非易失性,电导率可在外界调控下实现连续改变。它还有结构简单、功耗低、微缩性好、与传统CMOS工艺兼容等优势,在信息存储和神经网络模拟等方面具有广泛的应用前景。忆阻器的特性主要取决于功能层的材料种类。在众多材料中,氧化钨因其丰富的特性受到特别关注,同时不同的制备方法和实验条件对氧化钨薄膜本身的性能具有很大的影响。而忆阻器要实现商业生产面临很多问题,如工艺参数对器件性能的影响、突触特性中电导变化的物理机制、开关特性中阈值电压的漂移等。因此对忆阻器功能层制备过程的研究以及器件导电机理的分析具有重要意义。本文利用热丝化学气相沉积(HWCVD)法,在低温低压的纯氧条件下成功实现了高质量氧化钨薄膜的沉积,完成了工艺参数的优化。利用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Ramam),X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等手段对不同参数下生长的氧化钨薄膜的结构、组分、形貌等信息进行了表征。结果表明只改变衬底温度,就可以在200℃和300℃条件下分别得到高质量的非晶结构和纳米晶结构的氧化钨薄膜。随着衬底温度的增加,氧化钨薄膜从非晶态向结晶态转变,而薄膜元素组成、化学价态、及生长速率没有明显的改变。在两种薄膜的基础上制备了W/WO_x/ITO结构的忆阻器,其I-V曲线表现出丰富的特性,主要包括反常突触特性、常规双极开关特性、电流的整流特性和近似对称性、“蝴蝶结”型I-V曲线等。所谓反常突触特性即在两个方向进行多次电压扫描时,随着扫描次数的增加,器件电导都是降低的。同样的方法制备了W/WO_x/p~+-Si结构的忆阻器。I-V测试结果表明器件表现出典型的突触特性,即器件电导经反向电压多次扫描,器件电导逐渐增强,而正向电压多次扫描,器件电导逐渐减小。本论文的研究工作有助于加深入对忆阻器型突触器件复杂工作机理的认识。