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本论文综合利用了X射线衍射(XRD)、电阻-温度测试(R-T)和透射电子显微学技术（包括选取电子衍射、明场形貌像、高分辨像、原位透射电镜加热技术和X射线能量色散谱等）对相变材料Ge-Sb-Te合金进行了研究，内容包含薄膜制备的工艺条件对其成分和电学性能的影响、薄膜的晶化机制及微观结构等方面，具体如下: 1.采用磁控溅射法制备了Ge1Sb2Te4薄膜，研究了不同压强和功率条件对Ge1Sb2Te4薄膜成分的影响，发现工艺条件在20W～150W、0.25Pa～2Pa范围内对薄膜成分影响不大。对不同功率条件制备的Ge2Sb2Te5薄膜进行研究，发现功率越低，制备的非晶薄膜的晶化温度越高。 2.利用X射线衍射、电阻-温度曲线测试、透射电镜等表征手段对Ge2Sb2Te5和Ge1Sb2Te4薄膜的特性进行了比较研究，发现两种薄膜都有两次转变，第一次从非晶相转变成立方晶体，第二次从面心立方相转变成六方相，但Ge2Sb2Te5的转变温度较高。二者中间相的晶粒尺寸都比较小，但是由于Ge1Sb2Te4更易向六方相转变，易晶粒长大，造成电阻持续降低，因此，实际中对脉冲宽度要求较高，难以控制，故Ge2Sb2Te5是比Ge1Sb2Te4更合适的相变存储材料。 3.对于不同成分的GeTe-Sb薄膜，利用电阻-温度(R-T)测试得出薄膜的晶化温度随着Sb含量的增加先升高后降低;X射线衍射结果表明Sb含量不同的薄膜晶体结构不同，少量Sb的薄膜晶化后为GeTe型立方结构，如GeTe-9.9％Sb和GeTe-21％Sb，而Sb含量多的薄膜(GeTe-58％Sb，GeTe-72％Sb和GeTe-81.5％Sb)呈Sb型三方结构。根据透射电镜形貌像及X射线衍射数据分析，发现薄膜的晶粒尺寸随Sb含量的增加先减小后增大;这和晶化温度随Sb含量变化的趋势相反，无论是GeTe型结构还是Sb型结构。通过对GeTe-9.9％Sb和GeTe-72％Sb的原位加热实验，发现Sb元素的加入对薄膜结晶方式产生了很大影响，GeTe-9.9％Sb是典型的形核主导，而GeTe-72％Sb则更趋向于生长为主导的结晶方式。另外，少量Sb元素加入到GeTe合金中，通过高分辨像的观察发现GeTe-9.9％Sb和GeTe-21％Sb薄膜存在大量的刃型位错。