相变存储器在读写速度、功耗、成本、抗辐射性和多级存储方面相较于其他类型存储器具有明显优势,最有可能成为下一代主流半导体存储器。由于相变存储器在多晶态和非晶态两种状态下存在的巨大电阻差异,使之有条件实现多值存储甚至模拟存储。目前,国内外对相变存储器非晶化率调制方法的研究,是通过改变脉冲的参数和个数,对相变材料非晶化剪裁,然而这些脉冲调制方式的特点都是利用单极性的脉冲进行调制,并且没有考虑到电阻漂移的抑制问题。电阻漂移是影响相变存储器多级存储性能的重要因素。本文指出进行单向脉冲操作过程中,由电脉冲引发的焦耳热加剧了相变层中的Ge、Sb和Te的离子扩散效应,而单向电场加剧了相变层内离子迁移,因此在晶化区域与非晶化区域界面处,或者相变层内靠近电极处的两端,形成了一层耗尽层,这层特殊区域在外界因素影响下极不稳定,是相变单元电阻漂移的主要成因。双向脉冲调制使相变层在发生上述过程后又出现一个反向电场,抵消了前一个脉冲中形成的离子迁移,抑制耗尽区域的生长,从而抑制电阻漂移。本文提出利用双向脉冲调制相变存储单元的方法,并设计相变单元的制备和测试方案,制备了一批相变存储单元样品,搭建用以进行IV测试、RV测试、双向脉冲调制实验和相变单元电阻漂移的测试平台。对双向脉冲调制进行了模拟仿真,得到双向脉冲在不同参数下对相变存储单元的仿真结果。得到一种双向脉冲调制方法,实验结果表明双向脉冲调制可以应用于多值存储,并且能够抑制不稳定区域生长,有效抑制相变存储单元的电阻漂移。