忆阻器具有结构简单、纳米级尺寸、动态连续可变电阻、可逆性电阻开关特性以及与CMOS工艺相兼容等优势，成为了研制新一代非易失性阻变存储器的理想材料之一，基于TiO2忆阻器件是第一个作为固态忆阻器的物理模型，ZnO因首次研制出的阻变器件表现出可逆的单极性的开关特性、可缩小性、高电阻开关比、低Reset电流，而被选为很有潜质的忆阻材料。结合此两者材料的优点，利用原子层沉积技术制备阻变层薄膜材料 TiO2、ZnO，并对不同结构的忆阻器件进行电学测试。　　利用虚拟仪器技术，基于LabVIEW编程软件编写的忆阻器测试程序，采用脉冲测试模式对忆阻器件进行耐久特性、数据保持性的性能测试；基于LabVIEW编程软件编写的Quantum Efficiency测试程序，用于硅基MOS结构电致发光器件的量子效率、功率效率的测试。　　利用原子层沉积技术制备的硅基MIS结构忆阻器件，上电极是Cu，位于中间层的阻变层是ZnO、TiO2单层及复合结构氧化物薄膜，下电极是n型硅衬底，基于复合结构的忆阻器件表现出忆阻特性。因 TiO2、ZnO介电常数较大差异，调制了阻变层中的电场分布，氧空位在电场驱动下漂移，基于氧空位的导电细丝的形成和断裂，实现了器件的可逆性电阻转换，说明复合结构对单层结构的器件进行了优化作用。将阻变层氧化物薄膜进行400℃空气退火，基本没有改变忆阻现象，但薄膜质量提升，氧扩散进入薄膜，氧空位减少，导电率下降。向阻变层中加入缓冲层SiO2，器件操作电流降低，因此可通过控制SiO2厚度来改变操作电流。　　在Si片上沉积的TiO2、ZnO阻变层薄膜，并进行850℃、1100℃氮气退火后制备的忆阻器件，氧在高温下发生解析，从薄膜中逸出，使阻变层薄膜中存有大量的氧空位，致使器件的电阻状态发生高低电阻的可逆性转换，表现出忆阻特性。并且基于O3为氧源制备的非晶TiO2经氮气退火后，高低电阻开关比大于10，电阻状态在200ms以内保持稳定。