得益于优良的光学、电学、电化学以及力学性能,过渡金属硫化物一直是研究领域的热点,因此被人们广泛的研究和关注。二硫化钼作为过度金属硫化物的代表材料,由于其良好的电子和光学特性,已经被广泛的应用于场效应晶体管研究。本论文研究了基于二硫化钼的场效应晶体管在生物突触模拟以及神经形态计算方面的应用。论文主要取得了如下成果:1、我们设计了一个双栅极MoS2晶体管来实现突触功能和可编程逻辑运算。通过顶部电解质栅极来调控通道电导,以模仿重要的突触功能,例如兴奋突触后电流（EPSC）、双脉冲易化（PPF）和尖峰时间依赖可塑性（STDP）。突触晶体管可以实现12.7 f J的超低能耗。此外,MoS2晶体管可以通过组合顶部栅极和背栅极,来动态的配置“与”、“或”和“非”逻辑运算。在双门调控模式下,器件还可以用来模拟巴普洛夫狗的实验。这些结果表明,我们提出的突触晶体管在实现神经形态和可编程逻辑器件方面具有潜在应用能力。2、我们提出了一种由单层二硫化钼和钛酸钡铁电薄膜组成的光电晶体管,并应用于神经形态视觉传感器。除了常规铁电极化的电调控外,光电晶体管还可以通过光致铁电极化反转,来实现光剂量可调的突触特性以及高开关比和非易失性。波长依赖性的光学传感和多级光学存储特性,可以用来实现传感器内神经形态视觉预处理。我们使用具有图像预处理功能的视觉传感器来构建人工神经网络,并应用于减少冗余数据,进而可以极大地提高图像识别率。我们测试的结果表明,二维材料/铁电光电晶体管为构建高性能神经形态视觉系统能提供了新可能。