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为了满足信息技术的日益发展和应用要求，存储器必须达到更高的性能。阻变存储器以其高响应速度、低功耗、高集成密度、与CMOS工艺兼容等优点进入人们的视野，不仅以更高速便捷的方式完成存储任务，又可将计算与存储相结合完成存内计算，必将在未来的信息存储及人工模拟神经元与神经网络计算领域占据重要一席。然而，不稳定且不可控的阻变过程一直是阻碍它正式走入应用的最大问题之一，因此对于新器件结构的探索、新材料的启用及相应阻变机制的研究势在必行。
本文从阻变存储器的介质功能层入手，采用金属氧化物TaOx作为阻变层，同时以高效便捷的方式合成无机胶体CdSe/CdS核壳量子点材料作为器件的电极修饰层来制备新型双极阻变存储器。同时通过建立基于氧空位浓度、温度场及电场的加速迁移模型来探索此器件阻变过程的内部变化细节，主要研究内容如下：
(1)提出新型的Pt/CdSe?CdSQDs/TaOx/Ta型阻变存储器，并在多种表征手段下观测了器件的内部结构和形貌属性。电学测试证明器件具有优异的阻变特性，包括较低的操作电压、高度的阻变周期一致性、优异的耐久性和保持特性以及自限流机制。实验结果表明，量子点及退火被证明对器件的阻变一致性、阈值降低、复位恶化抑制和自限电流机制具有重要的作用。
(2)根据器件在高低阻态下的电流电压曲线的拟合结果，推断出其在高低阻态下的传导方式，进一步地提出CdSe?CdSQDs/Pt肖特基界面模型来解释相关实验现象。
(3)从仿真角度建立Pt/CdSe?CdSQDs/TaOx/Ta型器件模型，在周期扫描电压、周期脉冲电压及渐变扫描电压等测试边界条件下计算了模型的阻变特性并与相应的实验结果进行对比。通过渐变扫描电压测试，研究了高阻态阻值RHRS与最大Reset电压Vstop之间的关系，并给出两者在一定范围内的经验公式。此外通过对比本模型与Pt/TaOx/Ta模型在Reset过程中的电势、温度及氧空位分布变化详细探究了量子点层在器件阻变过程中的作用。最后，分别建立具有不同宽度的导电细丝的仿真模型，研究了导电细丝宽度对器件性能的影响。
本文从阻变存储器的介质功能层入手，采用金属氧化物TaOx作为阻变层，同时以高效便捷的方式合成无机胶体CdSe/CdS核壳量子点材料作为器件的电极修饰层来制备新型双极阻变存储器。同时通过建立基于氧空位浓度、温度场及电场的加速迁移模型来探索此器件阻变过程的内部变化细节，主要研究内容如下：
(1)提出新型的Pt/CdSe?CdSQDs/TaOx/Ta型阻变存储器，并在多种表征手段下观测了器件的内部结构和形貌属性。电学测试证明器件具有优异的阻变特性，包括较低的操作电压、高度的阻变周期一致性、优异的耐久性和保持特性以及自限流机制。实验结果表明，量子点及退火被证明对器件的阻变一致性、阈值降低、复位恶化抑制和自限电流机制具有重要的作用。
(2)根据器件在高低阻态下的电流电压曲线的拟合结果，推断出其在高低阻态下的传导方式，进一步地提出CdSe?CdSQDs/Pt肖特基界面模型来解释相关实验现象。
(3)从仿真角度建立Pt/CdSe?CdSQDs/TaOx/Ta型器件模型，在周期扫描电压、周期脉冲电压及渐变扫描电压等测试边界条件下计算了模型的阻变特性并与相应的实验结果进行对比。通过渐变扫描电压测试，研究了高阻态阻值RHRS与最大Reset电压Vstop之间的关系，并给出两者在一定范围内的经验公式。此外通过对比本模型与Pt/TaOx/Ta模型在Reset过程中的电势、温度及氧空位分布变化详细探究了量子点层在器件阻变过程中的作用。最后，分别建立具有不同宽度的导电细丝的仿真模型，研究了导电细丝宽度对器件性能的影响。