近年来,传统的冯·诺依曼架构因其在处理器与存储器之间巨大的速度差而面临着处理爆炸性增长数据的严峻挑战,Mead提出的模拟生物大脑的神经元模拟则很有希望解决这一困境,忆阻器因其阻值可以由流经其的电荷精确调制这一与生物突触较为相似的特点,使其为解决冯·诺依曼瓶颈和研究神经元模拟提供了一个理想的平台,这使得围绕忆阻器的研究成为当今一大热点,然而大多数忆阻器方面的工作主要研究了器件材料的搭配选择和忆阻性能的表征,而很少注重器件尺寸对性能的影响,尤其是在纵向方向上。而提高芯片集成度的关键已经由原来二维尺寸的不断缩小转变为3D堆垛技术的发展,这使得减小器件的纵向尺寸成为进一步提高集成度的研究方向。因此,本文主要对以下几个内容进行了研究:1.通过优化La0.67Sr0.33MnO3薄膜的生长工艺,制备了具有较低起伏度和仅有（00l）取向物相的高质量Ag/SrTiO3/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3器件。2.研究了SrTiO3厚度对Ag/SrTiO3/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3器件阻变性能的影响,发现器件的开关比会随着SrTiO3厚度的减小而增大,在SrTiO3厚度为3个晶胞厚度时取得最大值约26000%。通过分析输运机制确定器件在高阻态时为直接隧穿,低阻态时为欧姆接触。器件表现出良好的保持与抗疲劳特性,器件的阻变行为与氧空位和铁电性无关,但和Ag顶电极与SrTiO3功能层密切相关。3.研究了Ag/SrTiO3/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3器件的忆阻性能。器件展现出较好的线性度和长程记忆特性,脉冲时间依赖可塑性与尖峰脉冲的波形,振幅,脉宽和器件的初态均有依赖关系。在器件初态为高阻态时,得到了具有约3500%的巨大电导调制和0.01 ms的最快响应速度的脉冲时间依赖可塑性,这比生物突触快了3个数量级,基于此的神经元模拟即手写数字的识别展现出高达95.5%的识别率。Ag/SrTiO3/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3器件与同类相比展现出近乎最薄的功能层厚度和最大的脉冲时间依赖可塑性的电导变化,这有利于神经元模拟和器件的集成。4.研究了离子所占空间体积的比例对器件阻变性能的影响。对比研究了相同功能层厚度的LaAlO3和La FeO3器件的阻变性能,发现阻变性能对离子所占空间体积的比例并不具有较大的依赖性。