当今世界处在全球化、信息化浪潮不可逆的进程中,我们每个人都与信息、数据产生了密不可分的联系。硅基半导体小尺寸化工艺已经逐渐逼近物理极限,同时冯·诺依曼架构计算机的计算瓶颈也逐步显现。因此,开发新型半导体材料以及高容量,低功耗,高开关速度和高可靠性的新型存储器件迫在眉睫。有机小分子材料由于其成本低、易提纯、结构明确、溶液可加工性强等特点,在信息存储应用方面获得广泛关注。本论文主要针对不同末端取代基的电子和空间位阻效应及给受体之间的桥键对给受体（donor-acceptor,D-A）型有机小分子电存储性能的影响,以及星型分子电子结构和拓扑几何结构对其阻变性能的影响机制展开研究,具体内容阐述如下:（1）为探究不同末端取代基团对阻变存储性能的影响,设计并合成了三个新的D-A型分子X-TBT,它们的分子骨架均由两个三苯胺（T）基团和苯并噻二唑（BT）基团组成,但具有不同电子和空间位阻效应的末端取代基团（X）,即氰基（CN）,叔丁基（tBu）和甲氧基（OMe）,分别命名为CN-TBT、tBu-TBT和OMe-TBT。然后以这些D-A型分子为活性材料制备了有机电存储器件并对其性能进行深入研究。实验结果表明,CN、tBu和OMe末端基团可以有效地调节薄膜形态和分子的陷阱深度,从而改变存储性能。与基于TBT的存储器相比,基于CN-TBT和tBu-TBT的存储器件表现出优异的非易失性三阶一次写入多次读取（Write-Once-Read-Many times,WORM）存储行为。基于OMe-TBT的存储器由于其不利的分子堆积模式和弱的分子间电荷转移效应而仍然表现为二阶WORM存储行为。但由于电极和活性层之间的势垒最低,从而具有最低的阈值电压(Vth=1.4 V)。此外,基于tBu-TBT的器件具有最高的开关电流比(ION2/ION1/IOFF=10~7:10~3:1)。这对于开发低功耗和高容量的有机阻变存储器具有很高的参考价值并具有非常有广阔的应用前景。（2）在上一步基础上,为进一步降低存储器的Vth,通过在给受体间引入炔基桥键基团,合成了三种新型的共轭D-π-A型小分子（X-TEBT）,并制备了相应的有机存储器件。实验结果表明,引入桥键后,分子的共轭程度提高,可以有效促进分子内电荷转移并提升薄膜质量,从而大幅降低有机存储器的Vth,该部分研究工作还通过tBu-TEBT的进一步验证了上述末端基团修饰对有机电存储性能的优化作用。此外,我们还尝试利用溶液旋涂法工艺制备有机电存储器件。其中,基于tBu-TEBT的器件仍然展现出最高的开关电流比(ION2/ION1/IOFF=10~5:10~2:1)和最低阈值电压(Vth1=1.4 V,Vth2=2.6 V)。该部分研究结果为实现低成本、低功耗有机多阶存储器件的制备提供了坚实的实验数据和理论依据。（3）对分子在一维方向的结构调节与存储性能影响进行探究后,为了解分子二维空间结构对存储器性能的研究,设计并合成了一系列具有高产率、高稳定性和星型拓扑几何结构的有机小分子（TPPA、TPPT、BPPCz和BPPT）。其中,基于TPPA、TPPT和BPPCz的存储器显示出非易失性二进制WORM存储特性。经分析后认为上述三种星型分子阻变存储行为的主要原因是由于HOMO到LUMO的电荷转移。其中,基于TPPA的存储器由于具有最低的能级势垒,较短的分子间π-π堆积距离以及比较光滑的表面,从而表现出最低的阈值电压(Vth=1.5 V)和最高开关电流比(ION/IOFF=10~3:1)。基于TPPT的器件由于能级匹配较差,使得器件Vth分布变宽。基于BPPCz的器件Vth也明显升高,其主要原因则是由于BPPCz具有较大的二角面使薄膜形貌表面更粗糙所致。而基于BPPT的器件由于电荷转移不完全,薄膜堆积较差,因而不存在电存储行为。这些结果表明,分子拓扑几何结构可以有效改变薄膜形貌,进而调节器件存储性能,从而为进一步探索新型阻变存储材料提供新的途径和思路。综上所述,本文通过在D-A有机小分子末端引入叔丁基和乙炔基共轭桥键后,存储器性能实现了有效提升。同时还对高产率的有机星型小分子的存储行为进行了探究。本文研究结果为实现低成本、低功耗有机多阶存储器件的制备提供了实验数据和理论依据,为实现高性能有机电存储器件中有机活性材料商业化需求奠定了坚实的基础。