忆阻器不仅具有低能耗、可擦写速度快、结构简单以及与CMOS工艺流程兼容等优点,而且能实现非易失性状态逻辑运算、类脑神经形态计算、高密度信息储存等功能。然而,由于电子-离子耦合输运的微观机制尚不清晰,导致忆阻器件稳定性差、性能分散等。因此,改善器件性能、深入讨论阻变机制对其广泛应用至关重要。本论文所选六方晶相的三氧化钨纳米线不仅在c轴方向具有准一维孔道结构,可容纳直径较小的离子,其在电场的作用下在孔道内迁移;更重要的是,WO₃具有特殊的电子能带结构,为氢离子-电子双注入、及其耦合输运提供先决可能性。此外,氩离子束刻蚀大大改良了器件的电输运性能。本论文的主要研究内容及结果如下:1.采用简单水热法制备分散性好、结晶性好的六方相三氧化钨纳米线,再进行SEM、TEM、XRD、Ramam等基本表征;使用紫外曝光技术和电子束曝光技术成功构筑了品质优良的基于单根三氧化钨纳米线的忆阻器件。2.使用氩离子束刻蚀三氧化钨米线之后,做XPS、XRD、TOPAS拟合、Ramam、光吸收谱表征,结果表明随着刻蚀的时间加长,氧空位浓度增大。与此同时,晶格常数a、c、晶面间距d、带隙等均随之减小而递减;刻蚀器件后测试I-V特性曲线,结果表明刻蚀时间增长,氧空位浓度增大,器件的电输运性能增强,氧空位能级浅掺杂于带隙之间。3.在不同相对湿度下,我们探究了两端器件Au/hexagonal WO₃nanowire/Au的I-V特性和阻变机制。高相对湿度下,水氧化氢离子以格罗特胡斯机制被输运到负极,这些吸附在纳米线表面的氢离子能吸引、耗尽内部电子,从而增大了肖特基势垒的高度。此时电输运特性被电极限制的导电机制（Schottky）所主导。当扫描偏压大于开启电压时,这些堆积的氢离子将被从负极注入的热电子迅速还原,此时主导其电输运特性则是体积限制的导电机制（Poole-Frankel）。在偏压的作用下,氢离子的产生与还原赋予了基于单根三氧化钨纳米线器件丰富的阻变特性。