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经由神经突触相互连接所构成的人类大脑神经系统,被认为是一个具有学习和记忆能力的认知网络。并且随着半导体集成工艺和人工智能的飞速发展,使得人类对于器件在存储与逻辑运算的要求越来越高。若能实现具有模拟神经突触基本功能的电子器件,并利用其构建人工神经网络,将对计算机硬件的发展产生革命性的影响。基于上述需求,忆阻器被认为是最能实现数字信息存储与模拟神经突触的电子元件,本论文在这一研究背景下,选用金属（Al,Cr,Sm,Ti,Ag,Pt）与导电氧化物（ITO,Nb:Sr TiO3）分别作为顶电极和底电极。在利用直流磁控溅射沉积薄膜的过程中通过金属掩膜制备出基于金属/导电氧化物点接触结构的忆阻器件单元,研究了电学参数、电极尺寸以及真空退火处理对器件阻变存储特性的影响。除此之外,还探讨了不同测试方法下对金属/导电氧化物点接触结构忆阻器数字与模拟特性共存的调控,并获得了相应的实验数据支持。总的来说,本论文的主要研究内容及成果包括以下几个部分:（1）利用直流磁控溅射,在室温下制备出惰性金属/ITO点接触忆阻器。通过对其进行电学性能的测试发现,被测器件单元在经历一个较大电压的初始化过程后（0 V→+5 V→0 V）表现出双极性阻变存储行为。在Ag/ITO忆阻器中通过改变限制电流（10 m A,20 m A,40 m A,100m A）实现对器件电阻的有效调控,证实多级存储特性的存在。通过对I-V曲线的拟合揭示惰性金属/ITO忆阻器的忆阻机理——电场作用诱导界面氧空位/氧离子的迁移。（2）在ITO上沉积活性金属（Al,Cr,Sm）制备出活性金属/ITO点接触忆阻器。对Al/ITO进行电学性能测试,显示被测样品在经过与扫描电压相同的初始化过程后（0 V→+3 V→0 V→-3 V→0 V）,表现为置位电压与复位电压相差较大的非对称双极性阻变行为。为实现对界面的有效调控,对Al/ITO进行真空退火处理,其I-V测试结果显示器件无需初始化过程便具备对称性的双极性阻变存储行为。与室温沉积Al/ITO样品相对比,真空退火后Al/ITO（400℃,4 h）功耗减小约一个数量级,开关比增大约101102,并表现出良好的抗疲劳性（>150循环周期）和稳定信息保留（>104 s）。最后,利用X射线光电子能谱和透射电镜揭示了Al与ITO界面自形成Al Ox的存在,提出了电场作用下氧空位/氧离子迁移所导致的界面层氧化还原模型。（3）利用Nb:Sr TiO3（掺杂浓度0.7 wt%,晶面取向<100>）单晶衬底作为底电极,采用直流磁控溅射制备出Al/Nb:Sr TiO3点接触忆阻器,对其电学性能进行研究发现,在界面层和肖特基接触势垒的双重作用下,器件的I-V特性表现出明显的迟滞、整流和非线性阻变特征。通过650℃真空退火处理1 h后,器件的循环特性（>100循环周期）与保留时间（>104s）测试显示其具有较为稳定的数据存储能力。同时,通过改变限制电流和电压的大小实现对复位过程电阻的调控,表现出多级存储特性。最后利用高分辨透射电镜和能谱分析揭示真空退火处理对于Al/Nb:Sr TiO3界面处氧空位的调控,从而达到优化器件阻变存储能力的目的。（4）利用直流和脉冲测试模式对Ag/ITO,Al/ITO,Al/Nb:Sr TiO3进行模拟特性测试。通过直流测试模式（重复性I-V,不同测试速率下电流变化）和三角波信号输入,得到输出的电流与时间相关变量（测试周期,扫描速率,工作时间）之间符合I exp（7）tAIt（8）0（10）（28）关系,从而表现出模拟神经突触的短时记忆特性。而在脉冲模式下保留时间测试和恒定电压作用下,输出的电流与时间的关系符合Wickelgren定律（（7）（8）ybl-（10）（28）tI 1）,从而表现出模拟神经突触的长时记忆特性。由此实现了通过不同电学性能测对金属/导电氧化物点接触忆阻器数字与模拟特性共存表达的调控。