随着尺寸的不断减小,传统的非易失性存储器已难以满足更高密度的存储要求,而且在操作电压、功耗、可靠性、电路设计方面面临着物理和技术上的瓶颈。于是人们提出了一些新的非易失性存储器。在这之中,阻变存储器由于其低功耗、高密度、高速度优点而被认为是最有可能成为下一代的非易失存储器。虽然阻变存储器的一些阻变机制已经被大家熟知,但是还有很多细节值得讨论,这将有利于阻变存储器在未来的应用。本文主要对两种导电细丝类型的阻变存储器进行研究。首先利用COMSOL软件对VCM型RRAM建模与仿真。该机制认为阻变由在细丝里的氧空位的扩散和漂移控制。建立的模型很好地解释了SET和RESET特性,正确地描述了瞬时SET和逐渐RESET的过程,为对VCM机制提供了深入的理解。从结果中还可以发现温度在阻变过程中起着很重要的作用。利用该模型,本文讨论了互补电阻开关机制,为将来制作十字交叉型的RRAM阵列而避免串扰电流提供了一个方案。接着利用MATLAB软件建立了ECM型RRAM的一维紧凑模型。仿真结果很好地证明了模型的有效性。同时记录了离子电流、隧穿电流和隧穿间隙在整个过程的变化,发现细丝和电极间的隧穿作用对阻变的影响很大。接着研究了电荷转移系数和电极半径对阻变特性的影响。结果表明,电荷转移系数为0.1时,电极半径越大,RESET电流越小。最后利用磁控溅射的方法制备了W/HfO_x/Pt阻变存储器件。研究了器件的forming、RESET和SET过程,并对其循环耐受性进行了测试。发现器件的稳定性挺好,但是存储窗口值偏小。最后研究了SET限制电流（I_C）和RESET扫描截止电压(V_stop)对器件阻变特性的影响。结果显示,I_C可以控制器件的低阻态值,I_C越大,低阻态值越小。V_stop可以控制高阻态的值,V_stop越大,高阻态值也越大。据此,可以用来实现多值存储。