随着信息化时代的到来,大数据对存储器件的容量提出了越来越高的要求,摩尔定律面临着严峻挑战,亟需寻找一种新型电子元器件,记忆电阻应运而生。以记忆电阻为代表的记忆元素(记忆电阻和记忆电容)凭借其独特的非线性电学特性在非易失性存储、人工智能计算机、模拟电路和人工神经网络等领域被广泛研究,尤其在非易失性存储和人工神经网络领域展现了巨大的应用潜力。本文以供体-受体类型的共聚物为功能材料,制备了具有Al/共聚物/ITO结构的记忆器件,实现了基于记忆电阻(忆阻)和记忆电容(忆容)的双参量多状态记忆特性。在此基础上,研究了基于记忆电容的突触可塑性。主要研究内容如下:1.设计并合成了一种具有供体-受体结构的共聚物。为了实现双参量记忆特性,我们设计并合成了具有供体-受体结构的共聚物。通过FT-IR和~1H-NMR光谱分析了共聚物的分子结构,通过SEM图像对共聚物的成膜特性进行了表征。2.构建了Al/共聚物/ITO结构的记忆器件,研究了基于忆阻和忆容的双参量记忆特性。制备了Al/共聚物/ITO结构的有机记忆器件,测试了其忆阻特性,研究了单电阻状态下的忆容行为,发现器件存在两种电阻状态和与之对应的四种电容状态,实现了器件的双参量多状态记忆特性。另外,通过控制电压幅值实现了对忆容行为的调控,并且设计了电压脉冲信号,完成了对电阻和电容状态的写入和读取。器件表现出的双参量多状态记忆特性为非易失性多级存储的实现提供了一条有效途径。3.分析并验证了器件忆阻和忆容的开关机理,建立了双参量关联矩阵模型。首先,研究了器件高/低电阻态的电阻随温度的变化规律,发现器件具有明显的半导体特性,I-V曲线拟合的结果表明器件的电阻开关机理符合空间电荷限制电流理论。然后,结合共聚物薄膜的供体-受体特性与极化力显微镜的相位图对器件的电容开关机理进行了分析:器件的电容开关行为源于供体-受体共聚物薄膜的极化与退极化特性。最后,通过引入分子内部极化算符,建立了忆阻和忆容的关联性,给出了描述器件双参量多状态记忆特征的矩阵模型。4.构建了Al/共聚物/ITO结构的人工突触器件,研究了基于记忆电容的神经突触可塑性。Al/共聚物/ITO人工突触器件展现出了良好的突触可塑性:双脉冲易化、增强、抑制和学习-遗忘-再学习行为。通过增加脉冲次数实现了由短时程可塑性向长时程可塑性的过渡,证实了记忆电容模拟突触可塑性的可能。此外,该器件还能以类似于人脑的方式响应外界温度的刺激,架起了神经形态芯片与真实世界温度传感之间的桥梁。这些结果对基于记忆电容的人工突触研究提供了有利的参考。