非揮發性電阻式記憶體因具備操作電壓低、操作速度快、耐久性佳、記憶元件面積小、及結構簡單化等優點,在目前的研究中備受矚目。近期以過渡金屬的二元氧化物為材料的這方面研究中,如氧化鋅和二氧化鉿等,已得到相當不錯的成果,然而要實際應用於記憶體的開發上,需要對電阻轉換機制更深入瞭解。 本實驗成功以原子層化學氣相沉積法於TiN/Ti/SiO2/Si基板上鍍製HfO2薄膜,再鍍製Pt上電極形成金屬/電阻層/金屬(MIM)結構的電阻式記憶體元件。進一步針對Pt/HfO2/TiN結構,嘗試於上或下電極介面加入TiO2薄膜,形成HfO2‐TiO2的疊層薄膜結構,在所設計的Type 1 : Pt/HfO2/TiN、Type 2 : Pt/HfO2/TiO2/TiN、Type 3 : Pt/TiO2/HfO2/TiN、Type 4 : Pt/TiO2/HfO2/TiO2/TiN等四種結構中,皆觀察到雙極性電阻轉換效應。利用材料分析、空間電荷限制電流理論分析、電極面積效應分析,並綜合電性量測的結果,嘗試探討TiO2薄膜於不同介面位置對電阻轉換的影響,試圖從中歸納出可能的電阻轉換機制。