在过去的十多年里,人工智能得到了快速的发展,各式各样的人工智能产品遍布在我们的生活中,已经成为我们生活中不可或缺的一部分。但是,目前的人工智能产品都是建立在冯诺依曼架构的计算机之上,通过大量的算法编程实现的。这类计算机的存储单元和数据处理单元是分开的,在工作过程中,信息要在存储单元和处理单元之间来回穿梭,在当今的大数据时代,这无疑限制了计算机的工作效率。人类的大脑是一个错综复杂的网络结构,由1011个神经元构成,神经元之间通过103-104个突触结构进行连接。人脑中存在大量的并行连接,可以同时处理多个维度的信息,并且具有良好的选择性,可塑性和容错性。近年来,利用许多新型的电子器件被制备出来,旨在通过模拟突触和神经元功,从而构建基于硬件的人工智能系统。氧化物双电层晶体管是一类利用电解质作为栅介质、氧化物半导体作为沟道的场效应薄膜晶体管。在外电场作用下,电解质中的离子发生迁移,在电解质与半导体界面处聚集,诱导半导体中载流子的产生,形成较大的双电层电容,从而能有效的降低晶体管的工作电压。这种离子/电子耦合的器件的工作原理与信息在突触结构中传递的过程类似,因此在模拟突触功能方面具有理论上的可行性。近年来,一系列的科研成果相继报道出来。本论文中,我们制备了三种氧化物双电层晶体管,首先对晶体管的电学性能进行研究,然后利用这些器件模拟一些突触功能,具体内容如下:（1）基于PVA/GO（聚乙烯醇/氧化石墨烯）为栅介质的IZO（In-Zn-O）晶体管。利用磁控溅射系统,结合一步掩膜工艺,在PVA/GO薄膜上制备IZO电极和沟道。利用阻抗分析仪,测得的PVA/GO薄膜的单位电容为6.9μF/cm2,漏电流小于3n A。利用半导体参数分析仪进行晶体管的电学性能测试和突触功能的模拟。计算出的晶体管电流开关比约为3.1×105,亚阈值斜率为107 m V/decade,阈值电压Vth为0.12 V。通过在栅极上施加不同的脉冲编程电压,我们模拟了兴奋性后突触电流（EPSC）、双脉冲易化（PPF）、后强直增强（PTP）等短程突触塑性。通过改变脉冲大小和脉冲宽度,来调节EPSC响应。通过施加多个连续的脉冲,实现了短程塑性到长程塑性的转变。此外,通过在侧栅上施加偏压,我们实现了对长程塑性的调节。（2）基于壳聚糖为栅介质的多个侧栅结构的ITO（In-Sn-O）晶体管。在玻璃片衬底上滴涂壳聚糖溶液,制备壳聚糖薄膜。利用磁控溅射工艺,在壳聚糖薄膜上溅射一层ITO沟道和电极。首先,利用傅里叶红外光谱,分析壳聚糖薄膜的分子结构。接着用原子力显微镜测试壳聚糖薄膜的表面形貌,得到的粗糙度平方根为1.6 nm。然后,利用阻抗分析仪,测得的壳聚糖单位电容值为2.9μF/cm2。当在三个侧栅上分别施加扫描电压时,我们可以得到相似的转移曲线,表明该器件能被不同的侧栅调控。通过计算得到的晶体管的电流开关比达到105。通过在不同的侧栅上分别施加脉冲刺激和偏压,研究了偏压对短程塑性（EPSC、滤波）的调控。然后,我们研究了树突对两端输入的时空信息整合功能。最后,我们利用三个侧栅输入,实现了对一致性探测行为的模拟。（3）基于壳聚糖为栅介质的IWO（In-W-O）晶体管。在壳聚糖薄膜上通过磁控溅射,制备一层IWO半导体层。通过热蒸发工艺,在半导体层上制备银电极。测得的电容值为5.7μF/cm2,晶体管的电流开关比为2.0×106。通过改变脉冲电压大小、脉冲宽度、读取电压大小,来研究EPSC的响应行为。当脉冲为（0.1V,35 ms）时,我们把读取电压降低到10-4V,得到的单个脉冲的功耗为1.3f J。通过设计不同的脉冲电压,我们实现了Hebbian和anti-Hebbian学习法则。当施加（4 V,20 ms）脉冲,随着频率和脉冲个数的改变,我们模拟了传感记忆、短程记忆和长程记忆之间的转变。最后,我们用不同的脉冲代表条件刺激和无条件刺激,模拟了条件反射功能。上述的结果表明,基于电解质的氧化物晶体管能够实现对一系列突触功能的模拟,在神经形态应用方面有着重要的意义。