双向阈值开关（Ovonic Threshold Switching,OTS）和相变存储器（Phase-Change Memory,PCM）架构的新型三维相变存储器具备非易失性、功耗低、读取速度快以及存储密度大等特点,成为最具潜力的商用储存级存储器（Storage-Class Memory,SCM）方案之一。OTS选通管作为三维相变存储器的关键部件,决定了存储器的读取速度和功耗。准确的OTS材料相图热力学信息是高效进行高性能三维存储器材料设计及其器件制造的基础。OTS材料缺乏相图热力学信息,本论文基于CALPHAD（CALculation of PHAse Diagrams）方法,结合文献中已有的相图和热力学数据以及第一原理计算的形成焓,对Ge基OTS材料中的Ge-X（X=As,Se,S）二元系及Ge-Se-Y（Y=Ag,As）三元系进行相图热力学研究。主要研究成果如下:（1）结合本工作第一原理计算的形成焓和文献中的实验数据,使用CALPHAD方法构建了Ge-X体系的相图热力学描述。使用置换溶液模型描述了Ge-As体系中液相,使用缔合物模型计算了Ge-Se和Ge-S体系中液相的短程有序特征;使用化学计量比模型描述了Ge-X体系中间相的热力学性质。通过计算结果和实验数据的比较,本工作获得的Ge-X体系热力学参数可准确地描述体系的相平衡和热力学数据。（2）基于本次工作优化的Ge-Se、Ge-As以及Se-As体系和文献报道的Ge-Ag和Se-Ag体系的热力学参数,结合文献报道的实验数据,使用CALPHAD方法获得了一套可以准确描述Ge-Se-Ag和Ge-Se-As的热力学参数。计算所得的热力学参数可以很好的描述Ge-Se-Ag体系中Ag2Se-Ge Se2、Ag Se2-Ge Se2、Ag2Se-Ge、Ag8Ge Se6-Ge Se和Ag8Ge Se6-Ge以及Ge-Se-As体系中As-Ge Se和Ge Se2-As2Se3垂直截面中的实验数据。本文共有图29幅,表18个,参考文献180。