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随着物联网,超级计算机,5G通讯,大数据分析应用等高新科技产业的飞速发展,为了满足人类社会对超快读/写速度、高存储密度、小尺寸、低能耗存储器的需求,实验室研发出了各种新型非易失性存储器。电阻开关存储器（RRAM）不仅结构简单,而且具有优异的器件开关速度与能耗匹配关系,最有望适用于新一代非易失性存储器和人工神经突触元件。SrTiO3（STO）薄膜是一种RRAM器件的候选材料,我们文献调研发现,基于STO薄膜的RRAM器件开关电压通常大于1 V,而且大多需要预击穿处理才能呈现电阻开关行为。通过向STO薄膜轻掺杂金属原子部分代替Sr或Ti离子引入各种点缺陷,能够显著提升器件的高/低电阻比,但是器件的耐受性和保持性并无明显改善。通过在STO薄膜和电极之间插入金属或氧化物缓冲层可以提高器件耐受性和保持性能,但又进一步增加器件的开关电压,且器件高低电阻比无明显改善。本文通过在STO薄膜中掺杂～3 at.%的Fe原子调节膜内氧空位缺陷浓度,使得器件开关电压降低至1 V以下,且高低电阻比和耐受性也都得到明显改善。本文采用射频磁控溅射制备掺铁STO薄膜（Fe-STO）作为电阻翻转层材料,以Pt和Ag为电极材料,组成Ag/Fe-STO/Pt三明治结构RRAM器件,探究薄膜厚度、沉积温度和底电极材料对器件电阻开关特性的影响,阐明了掺铁STO薄膜电阻开关物理微观机制。实验研究表明:450℃沉积的厚度约为80 nm的掺铁STO薄膜器件具有最优的电阻开关特性:高低电阻比>105,置/复位电压降低至±0.6 V,且复位电压弥散性得到明显改善。器件可稳定工作超过2500个循环周期,且具有较好的器件重复性。600℃沉积的掺铁STO薄膜器件呈现三种不同模式的电阻开关特性曲线。不同表面形貌Ag底电极层导致器件呈现出单极性或阈值型等不同电阻开关行为。STO薄膜中掺杂的Fe原子使得STO薄膜处于严重的氧配比不足的状态,易于氧空位导电细丝通道的形成,从而大大降低了器件翻转电压。掺铁STO薄膜初步显示出在低功耗、多阻态电阻开关存储器和人工神经突触元件方面的应用潜力。