本发明公开了一种高密度相变存储器，自下而上包括：肖特基二极管，相变层和上电极，肖特基二极管包括半导体层和与半导体层形成肖特基势垒的金属层，金属层同时作为相变层的下电极；半导体层，金属层，相变层和上电极为自下而上相叠设的平层结构，或者，半导体层，相变层和上电极为自下而上设置的平面结构，金属层相连设有平面的底面和竖直的侧壁，金属层通过其底面与其下方的半导体层相叠设，并通过其侧壁与其上方的相变层相接，相变层与上电极相叠设。本发明能有效提高相变存储器单元的密度，并可减少光刻次数，简化工艺，降低制造成本。本发明还公开了上述高密度相变存储器的制备方法。