随着人工智能技术和智能机器人技术的飞速发展,具有感知、处理和记忆外部环境信息功能的人工视觉感知系统受到了研究人员的关注。利用有机电子器件模拟人类动态视觉记忆是人工视觉处理的重要步骤,对神经形态设备的应用具有重要意义。目前,人工视觉记忆器件主要集中在具有浮栅层、驻极体层、光敏层、纳米颗粒层等结构的器件上。然而,这些器件大部分都具有很大的局限性,如器件结构复杂、光响应性能差、存储窗口小、存储比低、稳定性差等。此外,人们对这些器件机理的研究还不完全透彻,这些都限制了它们的实际应用。因此,制备新型结构简单且高性能的人工视觉记忆器件对神经形态设备的机理阐明和实用化均具有重要的意义。针对以上挑战,本文的研究内容如下:（1）提出基于少层二维分子晶体（2DMCs）制备人工视觉记忆器件的方案,获得了较高的器件性能。该器件具有超高的光响应性能,光敏度（P）最大值为1.5×1010,光响应度（R）最大值为2.3×10~5 A W-1,比探测率（D*）最大值为5.2×1018 Jones,所有这些品质因子都比最先进的有机人工视觉记忆器件高出几个数量级。同时,人工视觉记忆器件具有多级非易失性存储性能,存储窗口可以达到61.5 V,存储比超过10~7,最长的保留时间超过10~4 s,在连续100次以上的编程/擦除（P/E）循环中显示出良好的稳定性。基于少层二维分子晶体的人工视觉记忆器件打破了传统基于多晶薄膜的器件的低光响应瓶颈,为构建可集成于神经形态计算单元的高灵敏度设备进而模拟人类视觉系统打开了一扇新的大门。（2）提出了光/电栅效应和持久光电导效应结合的新机制来解释人工视觉记忆器件的工作机理。使用少层二维分子晶体消除了厚沟道固有的层间屏蔽效应,光栅效应和电栅效应都非常高效,因此器件表现出超高的光响应性能。当器件放置在环境空气中进行激光脉冲照射时,少层二维分子晶体中的光生电子会被氧诱导的深能级陷阱迅速捕获。被捕获的电子是稳定的,可以实现长时间存储并作为附加电场在沟道中诱导出载流子,从而导致沟道电导率的增加。这一机理的提出对于人工视觉记忆器件的研究具有指导意义,同时也为高性能人工视觉记忆器件的制备提供了新思路。