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随着当今社会科学的不断发展，对存储器的要求越来越高，现代的存储器件已经达到了瓶颈，因此，很多新型存储器被大家提出和进行了系统的研究。Ba0.6Sr0.4TiO3（BST）薄膜因其可通过调配Ba和Sr的比例来控制其介电和铁电特性，同时由于其属于钙钛矿，其体内天然的存在一些缺陷，因此其既适合用做介电器件的材料也适合用作阻变器件的材料。Zr0.5Hf0.5O2(ZHO)是通过在HfO2中掺杂Zr元素制备而成的一种high-k材料，相比于 HfO2其具有增强介电响应、减小带隙宽度和可以减小漏电流的特性。本文基于以上两种材料，制备了基于BST材料的Pt/BST/Pt结构的阻变存储器、基于BST介电特性的Pt/BST/ZHO/Pt结构的双电荷注入俘获型存储器和Pt/ZHO/SiO2/Si结构的电荷俘获存储器，并系统研究了其物理特征和电学特性。 本研究主要内容包括：⑴采用磁控溅射和脉冲激光沉积技术在Pt衬底上制备了两种气氛条件下的Ti/BST/Pt双极型阻变存储器，一种在全氧气（O2-grown）的条件下制备而成，而另一种引入了75％的氩气（Ar-introduced），实验结果表明引进氩气的薄膜器件的阻变特性要优于全氧气条件的，研究了晶界和氧空位对存储特性的影响。利用高分辨率电子显微镜观测到在Ar-introduced薄膜中存在大的晶界尺寸。运用傅里叶红外变换光谱仪探测到Ar-introduced的薄膜中的氧空位要高于O2-grown。同时我们根据两种薄膜的激活能值提出了其导电电荷并非氧空位移动占主导地位而是通过电子进行导电的。⑵采用磁控溅射技术制备了不同厚度的基于BST介电特性的Au/BST/ZHO/Pt结构的双电荷注入俘获存储器。通过慢速退火在BST/ZHO界面产生一层互扩散层来俘获电子和空穴来引起BST滞回曲线的大小。通过电容-电压（C-V）测试观测到插入ZHO薄膜后BST的滞回特性变大，同时也可以通过BST和ZHO的厚度比例来对其进行调试。在0.3-1MHz的范围内其C-V曲线并没有出现明显的频率耗散性，表明其具备高频特性。并测试了其保持特性，通过线性拟合得出在一年和十年后高态和低态两个状态仍然为初始状态的23.0%和12.5%，表明其具有良好的保持特性。互扩散层可以产生额外的陷阱进而可以在正负电压下俘获电子和空穴解释了其导电机制。⑶通过磁控溅射技术和不同温度的快速退火制备了Pt/ZHO/SiO2/Si结构的电荷俘获存储器，相比于其它器件减少了工艺流程。在6900C我们得到了其最优存储性能，存储窗口达5.9 V。用高倍电子显微镜观测到了在氧气退火过程中生成的不同厚度的SiO2层，并观测到随着温度的增加互扩散程度在增大。用光致发光谱观测到了随着温度增加ZHO薄膜内的氧空位浓度在减小。用X射线光电子能谱（XPS）观测到在ZHO/SiO2界面处存在不同价态的元素，表明互扩散可以产生深能级陷阱。实验结果表明互扩散程度、ZHO薄膜内的氧空位浓度和SiO2的厚度共同影响着器件的性能。