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随着半导体工业的飞速发展，人们对于存储器件的存储密度与读写速度的要求与日俱增。电致阻变效应是一种可以对材料的电阻进行非易失性可逆改变的效应，这种效应仅在电场激励下就可以在电介质材料中产生。因而通过这种效应，可以制成结构简单，存储密度大，读写速度快的非易失性存储器。近年来，由于这种潜在应用价值使其在半导体物理与电介质物理领域受到广泛的关注。 在本论文中，我们通过对一种ITO/TiO2/ITO结构进行研究，发现了一种特殊的阻变效应，并且通过对电致阻变器件在阻变和forming过程中的电致发光效应进行实时观测，明确了其均匀发生于电极界面的阻变和forming机制。另外，我们还研究了一种主要由弱取向外延工艺制备的酞菁多层膜构成的有机阻变器件。对其阻变过程进行实时的光电观测后，通过光谱分析明确了其通道型的阻变机制。我们通过对其发光光斑的观测发现了其导电通道分布与晶畴结构的对应关系。 在本文的前两章中，我们介绍了电致阻变效应的研究背景，常见阻变效应分类和forming过程，以及有机电致阻变的研究现状。之后给出了本论文中通用的实验方法，包括薄膜制备，微加工技术，电学-光学测试系统等，并对实验涉及的电致发光背景知识作了介绍。 第三章中，我们对一种改进工艺的ITO/TiO2/ITO结构进行研究并发现了一种特殊的阻变效应，其I-V曲线与常见的电致阻变翻转曲线不同，并且其阻变稳定性很高。通过对电致阻变器件在阻变过程中的电致发光效应进行实时观测，发现它是一种在整个器件电极范围内均匀发生的界面效应。而针对其电致阻变与发光效应，我们对其发光效应进行了强度、光谱与偏振性的测量与分析，最终认为其发光与材料中的反偏肖特基结中的碰撞离化过程有关。根据上述实验现象，我们推测其阻变来自于TiO2层两侧氧空位浓度的变化对顶电极和底电极界面势垒的建立和破坏。 第四章中，我们通过对器件进行各种电压扫描，对刚刚制备完成的器件进行不同形式的forming过程，并观察器件扫描过程中的发光效应与形貌变化，我们认为发光中心可能是氧空位缺陷，而发光规律可以反映氧空位的变化（浓度分布等）。我们提出相应的理论模型对forming中的现象进行解释，并通过对比不同forming过程找出了针对于这一器件最有效的forming方式。另外，我们还针对第三章中提出的均匀阻变机制，设计制作了不同结构的样品来进行阻变的电学测试实验，对其翻转机制进行了进一步的验证。 第五章中，我们对一种由酞菁多层膜构成的有机阻变器件进行了研究，通过大量的电学测试，我们发现其阻变效应极为稳定。在对其阻变过程进行实时的光电观测中，发现其阻变过程中伴随有电致发光，并且其发光成散点状分布。这意味着器件的阻变同时发生于器件的多个小区域，即阻变是由导电通道导致的。我们通过对比其发光区域与器件形貌，发现了其导电通道几乎全部位于酞菁多层膜晶畴结构的边界处。通过上述实验现象，我们分析其阻变和电致发光均与酞菁层中的浅陷阱能级填充/失去电子的过程相关。最终我们利用能带结构对器件的阻变与发光机制建立了相应的物理模型。 最后我们对全文进行了总结并对将来的研究进行了展望。