随着英特尔将半导体工艺器件尺寸推进到22nm的商用阶段，Flash存储器已接近其物理尺寸的极限，其面临着无法克服的发展瓶颈。而在各种新型的非挥发性存储器当中，阻变存储器以其单元结构简单、高稳定性、功耗低，等优点得到了广泛的研究，被认为是下一代非挥发性存储器的有力竞争者。本文从目前RRAM研究存在的问题出发，通过对基于NiO薄膜的阻变单元进行掺杂和快速热退火等手段，结合AFM、XRD和半导体参数分析仪等测试结果，试图寻找到提升阻变单元电学性能的途径。综合分析测试结果后，可以得出：（1）在下电极Pt和阻变层NiO之间沉积一层5nm厚的Ti薄膜后，构成Pt/Ti/NiO/Pt的阻变单元，其reset电流降低至12mA左右，较Pt/NiO/Pt单元降低了15mA。但是通过对操作电压的对比发现，引入Ti的阻变单元的操作电压并没有明显的改变。（2）分别使用快速热退火和直流磁控溅射的方法，构建了Pt/NiO/TiO₂/Pt的叠层阻变单元。由于使用快速热退火方法生成的TiO₂薄膜较薄，并没有明显改善单元的reset电流，但是TiO₂薄膜起到了引导层的作用，优化了单元的操作电压的分布。而使用磁控溅射法制备的叠层单元则将reset电流降低至6mA左右。（3）在Pt/NiO/Pt单元中，当set过程中当限流为1mA时，虽然可以得到17mA左右的reset电流，但是此时单元的阻变特性不稳定，会出现无法set的过程，即使在多次扫描下重新出现set过程，在其后的reset过程也会有电流激增的异常现象。而当限流为5mA时，reset电流增大到了45mA左右，且在3-4个循环扫描后单元无法reset。只有当限流为3mA时阻变单元才能表现出稳定的阻变特性。（4）使用快速热退火的方法，在温度范围为250℃-800℃之间，氧气氛围下将一层20nm厚的Ni薄膜氧化成了NiO薄膜。只有在400℃左右下，NiO薄膜可以表现出稳定的阻变特性，且此时NiO薄膜中同时存在单极和双极两种阻变现象。