随着大数据时代的到来,信息呈现爆炸式的增长趋势,传统计算机的冯·诺伊曼架构中计算单元和存储单元分离,两者之间数据交互需要消耗大量的能耗,不利于计算效率的进一步提升。受人类大脑的启发,神经形态电子学被提出,用于有效解决上述问题。神经形态电子学旨在构建类脑计算机去模拟人脑强大的信息处理功能。类脑计算机集计算单元和存储单元为一体,与传统计算机相比更加高效节能。构建类脑计算机的关键步骤是从底层出发,制备具有突触功能的突触器件。常见的突触器件有:相变存储器、原子开关存储器、忆阻器、浮栅晶体管、铁电晶体管、双电层晶体管。其中双电层晶体管是一种较为适合进行神经形态功能模拟的突触器件。双电层晶体管选用具有电子绝缘,离子导电性质的材料作为栅介质,在工作时能够在栅极/栅介质和栅介质/半导体沟道界面形成稳定的双电层,因双电层厚度仅为纳米量级,栅介质能够拥有巨大的单位面积电容,晶体管能够在较低的电压下工作,满足低功耗需求。又因双电层晶体管的沟道电导值受栅压调控的过程与突触中神经递质进行信息传递的过程相似,双电层晶体管在神经形态功能仿生方向具有更广阔的应用前景。以非晶铟镓锌氧（a-IGZO）为代表的氧化物薄膜晶体管因较高电子迁移率、大的开关比、低温可制备等优点而广受研究,使其在平板显示器、透明电子以及神经形态系统等领域具有潜在的应用前景。如今,基于IGZO的薄膜晶体管在液晶显示、有机发光二极管显示等方向有着广阔的应用前景。除此之外,基于IGZO的薄膜晶体管也有着厚度薄、质量轻以及可弯曲等优势,使其在柔性电子学领域也有着应用潜力。本文基于非晶铟镓锌氧双电层晶体管,主要进行了以下研究:（1）壳聚糖为已经商业化生产的可再生天然资源,当它溶于稀酸溶液时,形成带正电荷的电解质溶液,具有良好的质子传导能力。作者选用壳聚糖作为栅介质,a-IGZO作为沟道材料,制备了刚性IGZO双电层薄膜晶体管,该器件为底栅结构。通过在器件上串联电阻而实现了反相器的功能。（2）通过在溅射IGZO薄膜时,调节通入氧气的含量,将IGZO/Ag接触由欧姆接触调制为肖特基接触,并通过控制栅压扫描次数对肖特基势垒进行了调节。随后探讨了通入氧气的比例对于器件性能所产生的影响。（3）在PET衬底上制备了柔性IGZO双电层薄膜晶体管,该器件为底栅和平面多侧栅结构。作者对柔性器件进行机械性能的测试,发现在柔性器件弯折前后,其电学性能和栅介质电容值改变较小,证明所制备器件具有较好的机械稳定性。最后利用该器件进行了神经形态相关功能的模拟,这些功能主要有:单脉冲响应EPSC/IPSC、双脉冲响应PPF、高通滤波、突触可塑性、神经元对于时空信息的处理。上述研究结果表明,本文中制备的双电层薄膜晶体管可以在低至2 V的电压下;串联电阻后能够实现反相器功能,可以应用于逻辑电路;将其制备于柔性衬底上有着良好的机械稳定性,在柔性电子学有着应用价值;晶体管对于神经形态功能的仿生,为神经形态计算做了相关的铺垫。