类脑人工突触是一类能够模拟生物突触的微观结构和钙离子输运过程,实现脑神经突触生物学行为的电子元器件。在众多二维材料中,过渡金属硫化物被广泛应用于生物突触可塑性功能的模拟。本文以典型的过渡金属硫化物材料二硒化钨为研究对象,基于不同忆阻机理制备了两种三端晶体管类脑人工突触器件,具体工作内容如下:首先研究了基于不同厚度二硒化钨同质结制备三端晶体管类脑人工突触器件,在二硒化钨不同厚度区域实现n型和p型调控。器件光电响应较为优异,验证同质结形成了良好的内建电场。在不同极性的栅压调控下,内建电场促进和阻碍硒空位从薄层区域向厚层区域移动。硒空位在厚层区域不断积累,引起厚层区域n型掺杂,导致厚层区域金半接触形成的肖特基势垒宽度减小,隧穿电流进一步增大,沟道电导率增加,实现器件高低阻态的调控,实现较大突触权重变化的生物突触可塑性功能。随后,为了实现更大突触权重变化的生物突触可塑性和更显著的短程记忆到长程记忆转变,在同种厚度二硒化钨三端晶体管器件中,引入界面态制备类脑人工突触。利用等离子体处理衬底表面,形成吸附水分子和氧分子的羟基。通过控制栅压极性,沟道内电子被水分子和氧分子形成的界面态所俘获或释放,实现器件高低阻态转换。改变等离子体处理时间即改变界面态密度,研究处理时间对生物突触可塑性功能的影响。研究单层二硒化钨常温电场调控下的发光性质,探究电荷束缚机理的光学过程。综上,本文研究了二硒化钨不同厚度同质结和同种厚度界面态调控类脑人工突触器件,解释了基于空位移动和电荷束缚的物理机制,实现了多种生物突触可塑性功能,为过渡金属硫化物材料基于不同忆阻机理制备类脑人工突触拓展了新思路。