存储器技术是我国战略性新兴产业集成电路的重要组成部分,其中忆阻器作为新型的信息存储技术之一,在新一代光电信息存储器和人工视觉系统等集成光学领域有广泛的应用前景。本文通过晶体相工程的方法制备多相共存的硫化铼（ReS2）纳米片,获得不同于单一相结构硫化铼的性质,并满足不同功能需求的电子器件,此外对硫化铼纳米片的原子结构、硫空位的迁移和硫化铼各相之间的相变进行了系统的研究。本文集中探究了多相共存硫化铼纳米片在铁电隧道结和水平向忆阻器等信息存储领域方面的性质以及应用,所获得的各类存储器件所具有的性质如下:（1）基于多相硫化铼,本文制备了水平方向银/硫化铼/银忆阻器,并观测到高开关比（＞200）、可实用的高低阻态电流（LRS:～5μA,HRS:～10 n A）、低极化场（<10~3V/cm,极化电压～1.22 V）、低能耗(～100 W cm-2)。使用原位拉曼散射表征在不同激励电压引起的不同阻态对应的Tc相（centrosymmetric structure,中心对称相）分布。结果表明,高阻态中Tc相含量明显增高,低阻态中Td相（non-centrosymmetric structure,非中心对称相）含量明显减小。从而证实了水平向忆阻性质起源于Tc-Td之间的相变。此外,利用多相共存的硫化铼表现出的面外铁电性,制备出铁电隧道结。在±5 V极化电压下,硫化铼内部的电偶极矩会产生定向排列,引起上下表面的势垒差异,从而产生隧穿电阻效应,根据电偶极矩排列的方向不同而产生不同的阻态。（2）对水平向多相共存的硫化铼忆阻器的不同阻态进行光响应的测试,发现不同Tc/Td浓度下的硫化铼忆阻器对光的响应是不同的。当Tc/Td的浓度比小于1/4时,忆阻性能较差,高阻态的光响应低于10倍,低阻态在光照的影响下转变为永久高阻态,其维持时间超过1 h。其中对波长为532 nm的激光最为敏感,随着激光强度的增加光响应越强,并在负向的激励电压作用下,忆阻器会再次进入低阻态。当Tc/Td的浓度比大于1/4时,水平向多相共存的硫化铼忆阻器则会表现出极好的忆阻性质,但其光响应不明显。激光可调控的阻态变化,不但可用于特殊的光敏器件,更为忆阻器在人工大脑、电子眼等应用中打下坚实的理论和实验基础。