阻变存储器是什么？
伴随着科学的发展和技术的进步，新的存储器不断被提出并被应用于现今社会，在今天，电阻存储器的研究已经非常普遍，因为电阻存储器[36-39]具有其本身非常大的优点，具体地说，首先它具有非常大的存储密度，因为电阻存储器采用的是纳米技术工艺，也就是说在几十纳米的数量级范围内对器件进行设计和构造，所以它具有非常大的存储密度，正是因为这样，它具有很大的存储容量。另外电阻存储器还具有非易失的特性，从电阻开关的 I-V 电学测试图中我们可以看到，当电阻开关形成以后，无论是单极性电阻开关还是双极性电阻开关它们都具有电阻状态的保特性，也就是说，当一个脉冲电压过来的时候电阻开关会被激发到一定的电阻形态并保持这个形态，一直到下一个脉冲电压激励的到来，电阻开关会跳变为另一阻态。通过这种性质很容易对电阻开关进行读和写的操作，当一个脉冲过来时候，电阻开关被这个脉冲激发为低阻态，这个过程也就是我们所说的 Set 过程，由于这时候电阻相对于整个 I-V 曲线来说是比较低的，所以把它叫做低电阻态，可以在这个时候对数据进行存储，把所要的数据放入存储器中，当第二个脉冲电压到来的时候，当电阻被激发为高阻态时候，这个时候电阻率相对于整个过程来说*高，因此电流最小，这个时候被叫做 Reset 过程，可以通过这个过程来实现对数据的保存；电阻开关还具有自身的一个优点就是功耗比较低，因为它不需要很大电压来驱动，在断电时候也可以保持原有的状态，所以在其对数据进行保存的过程中是不需要耗费电量。
根据电阻开关跳变过程是否与电压的极性相关，可以分为双极性电阻开关和单极性电阻开关如图 1-13，图中双极性电阻开关的跳变过程除了与电压的大小有关系之外还和电压的极性有关，但是，在单极性电阻开关中，我们可以看到无论是在正的电压下条件下还是在负的电压条件下，电阻形态都会经历由低阻态变为高阻态同时由高阻态变回低组态，这两种电阻跳变过程，在同一电压极性范围之内都会发生。
有趣的是随着时代的发展和科研人员的努力，我们在此同时又发现了一种无极性电阻开关和非常规性双极性电阻开关，无极性电阻开关的电阻形态的变化不会随着电压方向的变化而变化，同时电阻形态的变化可以发生在任何方向的电压条件之内，也就是高低阻态的变化可以发生在正电压的激发条件下同时也可以发生在负电压的激发条件下。它和单极性电阻开关的区别在于，单极性电阻开关的组态变化只能从低电阻变化为高电阻，然后再从高电阻变回低电阻，但是无极性电阻开关的电阻形态是可以自己选择的。它和双极性电阻开关的不同之处在于，双极性电阻开关的电阻形态的改变是要依赖于电压极性的变化，而无极性电阻开关电阻形态的变化不依赖于电压形态的变化。
电阻开关的机制现在普遍被人们认为的是体效应和界面效应，体效应中主要的就是导电丝的形成和断裂，导电细丝的产生会有两种，一种是金属导电丝，另一种是半导体导电细丝，金属导电细丝的形成是因为金属上电极发生了变化，变为可以自由移动的金属离子，金属离子在半导体内部逐渐积累，最后形成了可以导电的金属细丝，而当电压过大，或者电流过大的时候金属细丝就会发生断裂，因此电阻开关这个时候就会返回到高阻态。半导体薄膜电阻开关内部存在着带正电的氧空位，氧空位会在电压和一定的限制电流的条件下排列成导电细丝，这时候电阻开关就会表现为低阻态，但是随着电压的升高，温度逐渐升高，电阻导电丝就会发生熔断，于此同时电阻开关返回到原来个高阻态，这就是电阻开关体效应电阻丝理论的基本解释机制。另外一种机制叫做界面效应，他们认为电阻开关的薄膜半导体内部存在着大量的缺陷和大量带正电的氧空位，这些氧空位在上电极带正电的情况下会向下电极方向移动，与此同时，由于缺陷的存在，大量带正电的氧空位被大量的缺陷所捕获，这就使得刚开始的电阻比较大，然而当电压增大到一定阶段的时候，所有的缺陷都被氧空位填满的时候，我们可以发现这个时候带正电的氧空位已经成为可以自由导电的载流子，电阻开关的电阻形态变为低阻态，当正电极通上负电压的时候我们可以发现，这个时候带正电的氧空位会被吸引到上电极，与此同时随着缺陷逐渐将氧空位释放出来，电阻开关又恢复到高阻态。在电阻开关的研究之中我们不能忘记的就是电阻开关可以作为实现逻辑电路的门电路来实现，因为电阻开关具有很好的保持特性，也就是存储特性，同时电压的激发可以直接将所需信息写入存储器或者查出或者读出来，所以，用电阻开关来实现逻辑门电路，可以直接运用到集成电路之中，现阶段存储器的发展已经伴随着集成电路的应用进入了一个新的时代，现在以半导体电阻开关来实现逻辑门电路的人也是越来越多，我们不但实现了门电路，还要将它们应用到集成电路中，来实现片内存储器和片外存储器，同时经过总线的控制可以写入和读出数据。
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