随着微电子技术的飞速发展，电子设备日趋微型化。但是基于传统浮栅结构的Flash存储器却面临着严峻的考验，如漏电严重、控制栅与浮栅耦合系数下降等问题，新一代存储器件该如何发展逐渐成为焦点。目前的发展方向可以分为两个大类，一是发展全新机制的非易失性存储器，具有代表性的有铁电存储器（FeRAM）、磁存储器(MRAM)、阻变存储器(RRAM)和相变存储器(PRAM);另一种是发展基于电荷俘获的3D-NAND flash存储器，提高集成密度，以应对存储器件尺寸缩小所面临的物理极限。基于此背景，我们分别对新一代非易失性存储器的有力候选者——阻变存储器(RRAM)及电荷俘获型SONOS结构存储器展开了研究。　　首先，氧化锡作为宽禁带氧化物半导体，具有价格低廉，稳定性好，无毒无害等优点，我们选择它作为RRAM阻变层的材料。首先用溶液法配制浓度0.1mol/L的溶胶溶液，然后在ITO衬底上旋涂成膜，经过氨气氛围、退火等处理得到氧化锡阻变层，之后热蒸发蒸镀100nm Al作为顶电极，制成了典型的“三明治”结构（结构简单也是RRAM作为存储器的一大优势）并研究了器件的阻变特性。接着，为了得到更好的器件性能，对工艺进行了一系列尝试性优化，包括:涂膜速度、氨气或氨水处理，退火温度等。除此之外，我们研究了测试方法对器件阻变性能产生的影响:一定条件下，对器件进行不同方向的Electrical Forming（电形成），器件会出现不同的性能。改变测试的限制电流(compliance current)也会对器件性能产生影响。最后，我们将器件的阻变特性与电压极性关联，发现器件特性具有对称性。基于得到的一系列结果，我们进行了阻变类型分析，认为器件阻变是由氧空位形成的导电细丝引起;并对I-V曲线进行了拟合，拟合结果表明器件导电机制符合SCLC模型（Space Charge Limited Current，空间电荷限制电流效应）。　　接下来，我们使用Silvaco TCAD仿真软件对SONOS结构存储器进行研究。首先，由于实验上研究MOS器件是研究SONOS结构的重要途径，我们也从MOS结构入手，分别研究了介质层厚度、顶电极、衬底浓度、固定电荷、测试温度、界面缺陷等因素对MOS器件C-V特性曲线的影响，通过对比模拟和实验结果能够对实验提供一定的参考性。之后，我们使用DYNASONOS模型构建了一个标准的SONOS模型和一个使用高k材料（Al2O3）做阻挡层的结构，通过软件直观地比较了两个器件相同偏压下各介质层的场强、能带图以及写入电量随时间变化的图像，直观、形象地观察高k材料相比SiO2的优势。接着我们对使用不同厚度的Al2O3阻挡层器件进行了比对，通过写入速度、写入电量以及保持时间三个方面确定了阻挡层最佳厚度。