用溶膠- 凝膠法在ITO 基片上旋涂制備了NiO 薄膜，通過對ITO/ NiO薄膜/GaIn器件進行伏安特性測試，研究了溶膠濃度、退火、層數以及Cu 摻雜等對其電學特性的影響。結果表明：所制備NiO 薄膜具有良好可重復雙極電阻開關特性。其中，2%Cu 摻雜0.2 mol/ L 溶膠、雙層、400℃退火1 h 制備的薄膜，閾值電壓較低，約0.8 V；而開關比受以上因素影響不明顯，約3 × 10²。分析發現薄膜高阻態的荷電輸運符合空間電荷限制導電機制，而低阻態為歐姆特性，阻變開關機理為閾值電場及焦耳熱導致的氧空位細絲的形成與斷裂。

　　隨著集成電路存儲技術的快速發展，兼具非揮發性和高速度的新型存儲器顯得越來越重要。其中，基于阻態轉換的阻變存儲器由于功耗低、存儲密度大以及與傳統CMOS 工藝兼容性好等優勢而廣泛應用。阻變特性是1962 年Hickmott等研究Al/Al2O3/Al 結構時首次發現的，隨后在ZrO2，NiO，TiO2，CuO，VO2 等材料中也觀察到電阻開關現象，其中NiO 薄膜由于電阻率高、開關可重復性好以及阻值窗口大等優點而成為眾多阻變材料中的研究熱點。如Park 等通過磁控濺射法制備了NiO薄膜，發現器件電極不同其開關極性也不同；文獻磁控濺射制備了NiO 薄膜，發現導電細絲形成電壓及斷裂與場強有關;Hwang 等磁控濺射沉積了n-TiO/ p-NiO 薄膜，其開關比高達106;Lee 等反應離子濺射沉積了NiO 薄膜，發現開關閾值電壓隨氧分壓增加而減小；文獻用電化學沉積法制備了NiO 薄膜，發現Li 摻雜可以提高開關穩定性，而對開關比及閾值電壓影響不大。溶膠凝膠法工藝簡單，Giri 等用提拉法制備了NiO 薄膜，20 K 下其開關比在達107；包定華等用溶膠旋涂法制備了NiO/ MgxZn1- xO 薄膜，發現p-n 異質結結構可極大提高薄膜開關比( >10⁶) 。研究發現小劑量Cu 摻雜可提高ZnO 薄膜的導電性，但對NiO 薄膜特性的影響尚未研究，特別是溶膠濃度、低溫退火等對NiO薄膜阻變特性的影響未見報道。

　　本文利用溶膠凝膠旋涂技術制備了NiO 薄膜,研究了溶膠濃度、薄膜層數、退火條件及Cu 摻雜對其電阻開關特性的影響，并對其導電機制與開關機理進行了分析討論。

　　本文研究了溶膠濃度、薄膜層數、退火條件及Cu 摻雜等因素對溶膠-凝膠旋涂制備NiO 薄膜阻變開關特性的影響，結果表明: ¹ 所制備薄膜呈非晶態，具有很好的可重復雙極電阻開關特性。開關閾值電壓隨溶膠濃度、薄膜層數及退火溫度增加近乎線性增加。少量Cu 離子替位摻雜可增加氧空位濃度，使開關閾值電壓減小；大量Cu 離子摻雜導致缺陷密度增加，阻礙氧離子遷移使氧空位濃度降低進而使閾值電壓增大。»薄膜高阻態荷電輸運為空間電荷限制導電，低阻態呈典型歐姆傳導，開關機理為閾值電場及焦耳熱所致氧空位導電細絲的形成與斷裂。總之，通過改變工藝參數可有效調節NiO 薄膜氧空位濃度與遷移，進而顯著降低開關閾值電壓，但其阻變機理不變，平均開關比均在10³ 以下。