忆阻器（Memristor）因其具有独特的非线性电学特性,被认为是构筑阻变存储器（resistance random access memory,RRAM）和神经突触仿生器件最具潜力的硬件设备。近年来,基于有机物掺杂量子点复合薄膜的忆阻器因其优异的阻变特性和柔韧特性备受关注。碳量子点（CQDs）作为一种新型碳纳米材料,具有尺寸小、稳定、制备成本低、绿色环保等优异性质,在电子器件、荧光探针、生物标记等方面备受关注。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为一种有机聚合物,具有优异的水溶性、成膜性和延展性,成为近年来柔性电子器件的研究热点。本论文通过将CQDs掺杂在PVP中,构成CQDs-PVP复合薄膜,利用CQDs表面缺陷位点的电荷捕获/释放作用实现稳定的电阻切换特性（RS）。通过调节掺杂比例和电压扫描范围,在同一忆阻体系下实现了阻态呈离散型变化的数字型忆阻器和呈连续型变化的模拟型忆阻器。具体研究内容如下:1.通过一步水热法,获得了分散良好、尺寸均一的常规碳量子点（UCQDs）和掺氮碳量子点（NCQDs）。通过对比Al/PVP/ITO、Al/UCQDs-PVP/ITO和Al/NCQDs-PVP/ITO器件的电学性能,我们发现:无掺杂量子点的PVP器件不具有稳定的阻变特性,且NCQDs掺杂PVP器件比UCQDs掺杂PVP器件的稳定性更好。针对NCQDs掺杂PVP器件,我们进一步调控了NCQDs掺杂的质量分数,研究结果表明,较低质量分数（10%、20%、30%）的器件具有数字型阻变特性,而较高质量分数（40%、50%、60%）的器件具有模拟型阻变特性。2.数字型阻变特性的Al/NCQDs-PVP/ITO器件具有优异的循环耐受特性和保持特性,操作电压(VSET/VRESET)和高低阻态（LRS/HRS）统计表明器件具有良好的工作稳定性。分析表明器件的阻变性能参数依赖于NCQDs掺杂质量分数:随着掺杂NCQDs质量分数的增加,器件稳定性增强,开关速度提升。通过对器件典型I-V曲线的双对数拟合和理论分析,得出该阻变存储器的机制模型为基于电荷捕获型的空间电荷限制电流（SCLC）机制。3.对于具有模拟型阻变特性的Al/NCQDs-PVP/ITO器件,我们实现了多种突触功能的模拟,包括为兴奋性突触后膜电流（Excitatory postsynaptic current,EPSC）、短时可塑性（short-term plasticity,STP）、长时可塑性（long-term plasticity,LTP）、BCM学习规则等。此外,基于有机聚合物材料体系获得的器件具有良好的柔韧性和抗弯折特性。最后,利用曲线拟合的理论分析和原位开尔文探针力显微镜,分析了由质量分数带来的阻变特性差异的原因,探讨了其物理机制:数字型阻变特性依赖于一条主要的导电路径（CP）,而模拟型阻变特性归因于形成多个CP,可以通过控制多个CP数量来连续调节器件电导。