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相变存储器是当前最具有希望替代传统存储器的新兴非易失性存储器,它具有存储速度快、存储数据密度高、循环擦写寿命高、高能耗比、抗辐射以及与CMOS兼容性好等优势。存储器功能是由最关键相变材料层实现。通过使用不同宽幅、不同强度的脉冲电流对相变材料层进行检测与加热,使材料不断在非晶态与晶态两种电阻值差异极大的状态间切换,实现对数据的读取和擦写。目前相变存储器使用最多的相变材料主要是以Ge2Sb2Te5为代表含Te的硫系化合物。但Ge2Sb2Te5材料较低的相变温度和结晶激活能限制了材料在高温等复杂环境中的使用能力。多年来通过对Ge2Sb2Te5材料的掺杂改性,衍生出了大量例如Sn Sb、Sb O等二元无Te的相变存储材料,其中Zn-Sb材料具有较高的载流子浓度和结晶温度等优势,有利于保证薄膜相变前后电阻比,提升薄膜的应用温度。为了进一步提升Zn-Sb基二元相变薄膜的结晶温度,提升薄膜晶化前后的电阻比值,本研究主要研究工作如下（1）制备不同Zn含量的Zn-Sb薄膜。分析薄膜电阻随温度转变特性后发现,Zn含量在50at%左右时薄膜的相变温度最高,达到了250℃。薄膜的结晶激活能也达到最大值4.549 e V,远比Zn含量在28.5at%的薄膜1.038 e V的激活能要高。退火后晶态薄膜的XRD分析结果显示,Zn含量低于50at%时薄膜相变时先结晶的Sb极大降低了材料的非晶态热稳定性,而结晶激活能最高的薄膜相变时主要形成ZnSb相。二元ZnSb薄膜有最高的结晶温度和非晶态热稳定性。（2）制备了不同N含量掺杂的ZnSb薄膜。N元素的加入极大地提高了薄膜相变温度点和相变前后薄膜的电阻比,最高结晶温度达到265℃,电阻比达到104量级。N的掺杂同样提高了沉积态薄膜的密度,薄膜厚度的变化率从6%左右降低到1%左右,有利于薄膜的循环使用寿命。N含量较少时,部分N元素填补了由物理沉积带来的缺陷,提升了薄膜的密度,提高了薄膜的相变温度点。而高N含量掺杂时,薄膜内的N原子更易与Zn结合,形成Zn-N键,甚至形成Zn3N2相,使得薄膜相变温度下降。（3）制备了不同ZnO掺杂的ZnSb薄膜。少量ZnO掺杂的ZnSb薄膜最高相变温度能达到263℃,高于未掺杂薄膜的250℃,十年数据保持温度也达到了201℃。ZnO的加入有利于抑制晶态薄膜晶粒的长大,380℃退火5 min后掺杂ZnO的ZnSb薄膜晶粒尺寸在20 nm左右,未掺杂薄膜能达到50 nm,更细小的晶粒可以保证晶态薄膜具有更高的电阻。高含量的ZnO掺杂会降低薄膜结晶温度。ZnO掺杂薄膜内的O元素更易与Sb元素结合。高ZnO含量掺杂的ZnSb薄膜相变后易产生Zn4Sb3和Sb2O3相,降低薄膜的非晶态热稳定性。