大数据时代需要巨大的存储密度来满足信息存储的要求,硅基闪存存储器存在操作速度慢、功耗高等缺点,无法进一步缩小尺寸达到高速度、高密度、低功耗、低成本存储的要求。新型的非易失性存储器则具有很大的应用潜力,其中阻变存储器（RRAM）在存储速度、存储密度以及功耗等方面具有非常大的优势,被认为是下一代存储元件的重要候选者。在众多阻变材料体系中,二维（2D）材料因其原子级厚度、优异的电学及机械性能,受到了广泛关注。本论文研究了二维Si2Te3的阻变特性,深入分析了硫族缺陷行为与材料阻变机制的相关性,并进一步研究了缺陷对Si2Te3在环境中的降解过程的促进作用,为二维Si2Te3阻变存储器的应用提供了理论指导。主要的研究内容如下:（1）二维Si2Te3的阻变特性。利用机械剥离和干法转移技术制备了Ti/Au/Si2Te3/Pt阻变存储单元,直流I-V测试结果表明器件具有稳定的阻变特性,高低电阻比约为10~2倍。通过对I-V特性曲线的拟合分析,发现Si2Te3在高阻态时符合空间限制电流导电机制,而低阻态时电流电压关系为欧姆定律,该结果表明低阻态时二维Si2Te3内部形成了导电通道。（2）Si2Te3中Te空位缺陷性质的第一性原理研究。构建了Si-Si二聚体分别为垂直方向和水平方向的两种Si2Te3结构模型Si2Te3（v）和Si2Te3（h）,计算了不同价态Te空位的缺陷形成能,结果表明P型Si2Te3中会自发形成-2价的本征Te空位。进一步地,利用CI-NEB方法对Te空位的迁移过程进行了模拟分析,计算了不同迁移路径下的迁移能垒,发现Si2Te3（v）和Si2Te3（h）中Te空位容易沿面内及面外方向迁移,迁移能垒均低于1.8 eV,其中-2价Te空位迁移能垒最低可达0.73 eV。接着分析了面内单轴应变对Te空位缺陷行为的影响,结果表明对Si2Te3（h）的a轴或b轴施加压缩应变可以减小Te空位的形成能、降低扩散能垒,而Si2Te3（v）无论受压缩应变还是拉伸应变其空位形成能和扩散能垒都会降低。（3）研究缺陷对二维Si2Te3的环境稳定性的影响。实验发现新鲜剥离的Si2Te3表面在空气中会迅速由透明红宝石色变为灰黑色,材料成分发生改变。利用第一性原理计算模拟了H2O分子和O2分子在Si2Te3表面的吸附过程,结果表明单个H2O分子和O2分子的吸附为物理吸附,吸附能分别为-0.229 eV和-0.349eV。而H2O和O2同时存在时,吸附能增大为-0.474 eV,表明H2O分子和O2分子同时存在会互相增强吸附性能。Te空位存在时,H2O分子的吸附能增大为-0.327 eV,其解离能垒只有0.298 eV。而O2分子在Te空位存在的情况下,会直接化学吸附在Si2Te3表面,吸附能为-9.269 eV。H2O、O2分子同时存在时,会解离为两个氢氧根和一个氧原子。该结果表明,Te空位的存在会加速Si2Te3在空气中的降解变质,在实际器件应用中,需要对Si2Te3表面进行有效钝化以防止材料失效。