当今世界信息技术的快速发展是离不开非易失性存储器件性能的不断提高的。为了获得性能更加优异的存储器,大量的研究者都在找寻常规存储器的替代品。在研究中发现,许多氧化物材料中都存在着电阻开关的现象,大部分都具有能够应用于非易失性阻变存储器(ReRAM)中的潜能。其中传统的非易失性存储器的机制可以分为两类,一类是离子机制,而另一类是电子机制,和离子机制相比较,电子机制的阻变效应占据着主要的位置。但是一般的电阻开关的电子机制都与器件的缺陷有关,然而缺陷是不容易控制的,这也是传统的阻变开关材料没有实现广泛商用的原因之一。铁电/半导体异质结构在近年来是一个热门的器件结构应用,它不仅拥有界面效应而且还具有可调节的光子带隙,因此,此结构的设计和研究逐渐成为一个新的热点。异质结中所包含的半导体材料的自发晶格偏振为铁电状态的变化提供了一个附加的自由度。在近几年,铁电/半导体异质结作为一种电阻开关器件已经被发现拥有巨大的开关比,其主要原因是它的势垒高度和宽度是可以同时调节的。忆阻器可以由多种材料以及多种的结构来构成,而一个典型的忆阻器是由类电容或平行的金属-氧化物-金属(MIM)结构组成的。BaTiO3是一种典型的铁电材料,而ZnO是一种典型的半导体材料,它与BaTiO3的晶格失配是比较小的,小于2%,因此BaTiO3/ZnO外延结构是可以实现的。在本文中,我们是采用脉冲激光沉积(PLD)系统来制备BaTiO3/ZnO外延异质结的。在本文中我们先是分别利用四个不同取向(ACMR)的sapphire衬底制备了不同取向的ZnO外延薄膜,并进一步表征了它们的特性。然后我们探究了用脉冲激光沉积系统制备BaTiO3/ZnO外延异质结的条件,通过样品的制备我们发现在极性面的ZnO薄膜上较为容易形成BaTiO3/ZnO外延异质结,而在非极性面的ZnO薄膜制备较为困难。我们通过溅射工艺在样品上制备上、下电极以便进行电学测试,其结构为Au/BaTiO3/(Au)ZnO/Sapphire(ACMR)。之后利用Keithley 2400对器件进行I-V扫描,发现不同衬底上用相同条件制备的器件所表现的I-V特性是有所不同的,我们利用肖特基热电子发射模型分别来拟合它们的IV曲线算取有效势垒高度,势垒高度的不同正是导致出现不同现象的原因所在。而且我们还发现在相同衬底上(A面sapphire)用不同激光能量制备的样品的电压-电流响应也是不同的,低激光能量条件下制备的样品表现了双极性的阻变现象而高能量条件下制备的样品表现的则是整流现象。由样品的C-V测试及界面态理论,可得知我们样品的界面属于施主型界面态,界面缺陷属于正电荷缺陷。通过对样品表面态密度的计算,我们发现低能量下制备的样品的表面态密度明显大于高能量下制备的,而且样品的有效势垒高度是随着表面态密度的增加而降低的。我们利用费米能级的钉扎效应和电荷的转移等理论来进一步解释发生这一现象的原因,并阐述了BaTiO3/ZnO异质结的非对称整流特性的原因。我们也对样品进行了低温下的电学测试,发现我们的样品的电学性能确实是能受测试温度的变化而变化的,经计算其理想因子等也会随之变化。