新型有机光敏晶体管存储器（OPTM）因其集场效应、光敏和存储功能于一体的特点,又具有易集成和可制备柔性、多位存储器件的优势而备受关注。本论文使用高介电常数材料五氧化二钽（Ta₂O₅）作为绝缘层制备低压OPTM器件,针对绝缘层与有机半导体层并五苯界面处的载流子传输这一关键科学问题,通过改变绝缘层薄膜内O与Ta的比例以及界面修饰的方法研究界面处载流子传输机理,提高OPTM器件性能,并开发OPTM的应用。主要研究成果如下:1.在一定范围内调控溅射工艺中O₂浓度,制备得到的OPTM器件的场效应迁移率、光响应度、存储时间等性能随O₂浓度的增加而提高。并五苯的形貌测试和接触电阻测试结果表明,并五苯晶粒尺寸增大并且接触电阻降低,从而导致输出电流增加,场效应迁移率因此增大;绝缘层离子化能、界面态密度和界面电势差等结果表明绝缘层内O与Ta比例的提高引起捕获电子中心数目增加,从而提高光响应度和存储时间。分析认为,捕获电子中心由绝缘层内晶胞结构的变化产生,绝缘层与并五苯界面处的捕获电子中心为悬挂键和Ta-OH。2.采用能级结构不同的聚合物材料聚（4-乙烯基苯酚）（PVP）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）对Ta₂O₅进行了界面修饰,调控载流子传输过程。PVP与并五苯的最低未占据分子轨道（LUMO）能级之间的势垒高于PMMA和并五苯的势垒,电子隧穿几率更大,因此PVP修饰的OPTM器件性能更好。研究结果表明,通过增加外加电场及降低修饰材料厚度,载流子在Ta₂O₅与并五苯界面处的传输性能有效增强。3.紫外臭氧处理Ta₂O₅薄膜时间越长,Ta的氧化态越高,减少了薄膜内的自由基、悬挂键、Ta-OH等陷阱,从而减少捕获电子中心数目,进而导致界面处载流子传输性能降低。在界面处加入Ta浮栅结构,可以增加捕获电子中心数目,从而增强载流子传输特性。优化后得到的最大场效应迁移率为0.47 cm2 V-1 s-1,光响应度为3.52 A W-1,存储时间为2×105 s。4.研究了OPTM器件的稳定性及温度对器件稳定性的影响,并开发了OPTM在有机光耦、自动调节有机发光二极管（OLED）的发光亮度以及驱动OLED发光三个方向的应用。