随着数字技术的高速发展,人们对电子产品的性能要求越来越高,而存储器一直是各类电子产品的最为关键的部件之一。与此同时,随着半导体工艺的快速发展,集成电路工艺中器件的特征尺寸不断缩小,导致栅氧化层厚度不断减小,漏电流急剧增加,直接影响了器件的稳定性和可靠性。以Flash为代表的传统非挥发存储器的存储密度、读写速度很难继续提高。同时,其较大的功耗也很大程度的限制了它在数字产品中的应用。因此寻找—种新型非挥发存储器是存储器发展的必然趋势。目前,人们已经研制出多种新型非挥发性存储器,其中电阻式存储器以结构简单,集成密度高,读写速度快、功耗低以及与传统CMOS工艺兼容性好等优点,有望成为传统非挥发性存储器的替代产品。本文首先使用单晶炉烧结粉末的方法制备了NiO陶瓷靶材,并分析了烧结温度对靶材的性能,探索了不同烧结温度的陶瓷靶材对薄膜结晶和电学特性的影响。随后研究采用Ni金属靶材和NiO陶瓷靶材,在Si衬底制备了NiO电阻开关器件,利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱仪、Ⅰ-Ⅴ测试仪,测试手段研究了不同制备工艺对薄膜结晶性能和电阻开关特性的影响。实验和分析表明：(1)NiO陶瓷靶材制备过程中,较高的烧结温度有助于提高靶材的结晶质量。(2)镍金属的磁性会屏蔽射频磁控溅射的磁场,导致溅射速度较慢。虽然使用陶瓷靶材时溅射速率较快,但是较高的沉积速率下,靶材的结晶性能以及缺陷都会影响到由其制备NiO薄膜的性能,考虑到薄膜性能和工艺复杂度等因素,实验最终采用镍金属靶材制备氧化镍电阻开关器件。(3)薄膜器件的电阻开关特性与沉积时间有关。沉积时间较短时,NiO层厚度较薄,由于晶粒较小,晶界较多,导致漏电流较大,此时的Ⅰ-Ⅴ特性呈线性关系；随着沉积时间的增加,薄膜器件可以观察到稳定的电阻开关特性,并且Forming电压和Set电压随着薄膜厚度的增加而增加。(4)氧流量影响NiO薄膜中镍空位的数量,从而影响电阻开关效应。当氧流量较小时,薄膜呈现金属性,器件不会出现电阻开关效应。当氧流量大于20sccm后,随着氧流量增加时,Forming过程形成的灯丝较粗,因此Reset过程中的电压和电流也会随之增加。当氧流量大于40sccm时,由于NiO空位增加,器件的电阻率降低,电阻开关特性消失。(5)通过精密Ⅰ-Ⅴ测试研究器件导电机制,研究表明器件处于低阻态时,漏电流符合欧姆传导机制,高阻态为肖特基发射效应。