相变存储器(phase-change memory，PCM)体积小，成本低，可直接写入数据而不需要将原来的数据删除，并且与CMOS工艺兼容，因为相变存储器的种种优势，现在被认为是最有优势的下一代非易失性存储器。正是由于PCM具有卓越的性能和各种优势，相变技术呈现出快速发展的态势。　　本文针对相变存储器亚阈值区电流传导特性展开研究，由于亚阈值区是相变存储器的读区间，亚阈值区的电压电流关系以及随温度和器件尺寸的变化规律决定了读取操作的正确性和准确性。过小的读取电压会导致读取过程缓慢和读取电流的噪声干扰过大，过大的读取电流不仅会增加功耗，而且容易引起非晶态结晶效应，产生读取错误。所以研究亚阈值区传导特性，能够帮助建立准确的读取操作窗口，最大限度减小功耗和增大读取可靠性和准确性。　　本论文主要研究了电极和非晶态相变材料形成的结对亚阈值区传导特性的影响，结合非晶态相变材料的特有性质，提出了全亚阈值区电流传导解析表达式和完整的物理解析模型，并且结合实测数据对模型进行了验证。根据物理解析模型预测了在非晶态厚度和温度变化的情况下产生了新的传导特性，即结在整个亚阈值区传导的占比区间随着温度和非晶态厚度的变化而变化，而结电阻和体电阻随着电压的变化趋势是不同的，这就要求在读取操作时，必须明确结控制传导和体控制传导的占比区间。　　另外，相变材料掺杂也是经常使用的工艺之一，为了深入研究掺杂后对相变材料的亚阈值区导电特性的影响，本文考虑到非晶态相变材料GST内部结构，通过掺入浅施主杂质，并且应用费米分布来描述浅施主杂质的电子分布，最后建立了掺杂亚阈值区物理解析模型，预测了在一定电压下的电流饱和效应，并且做出了不同温度下的电压电流曲线。这些工作将对系统研究相变材料中的掺杂效应提供一定的理论基础，最后一章对进一步的研究方向和内容进行了总结。