随着信息时代的到来,人们对下一代计算设备提出了越来越多的要求,特别是在设备性能和制造领域,例如密度的提高,数据处理速度的提高,功耗的降低,灵活性,多功能性,可扩展性,成本效益。由于传统的硅基器件不能满足这些要求,研究人员一直在努力寻找下一代器件的功能,主要集中在金属氧化物半导体,有机半导体,二维材料,等等。尽管基于这些技术的器件已经显示出优异的特性,但是在优点和相关缺点之间总是存在权衡。有机-无机卤化物钙钛矿由于其优异的光学和电荷传输特性,在过去十年中作为太阳能电池的活性材料一直是深入研究的重点。最近,在将有机-无机卤化物钙钛矿应用于其他电子器件,如忆阻器、场效应晶体管和人工突触器件方面,已经取得了快速进展。由于有机-无机卤化物钙钛矿具有奇特的特性和在制造方面的主要优势,作为下一代计算设备的候选产品,被认为是一种很有前途的材料。研究有机-无机卤化物钙钛矿为基础的忆阻器的电阻切换机制对有机-无机卤化物钙钛矿材料用于进一步应用于下一代计算系统具有重要意义。针对有机-无机卤化物钙钛矿的电阻切换机制和其用于神经形态计算的潜力的研究需要,本论文做了以下两项研究,主要内容如下:一.本文制备了2D-3D混合钙钛矿,使用传统金属-绝缘体-金属结构,首次将ITO/2D-3D混合钙钛矿/Au这种堆栈结构的光伏器件用于忆阻器研究。结果表明,该新型器件拥有电阻切换特性,并且显示出新颖的开关特性、极高的电流-电压曲线重复性、滞后电流特性、和扫描速率依赖性。本文对该器件的内在物理机制进行了深入研究,研究了其缺陷动力学,构建了p-i-n结模型,揭示了滞后电流的起因,阐明了空位介导的电子隧穿机制,认为直接隧穿到Fowler-Nordheim隧穿的转变是电阻切换的机制,迁移至界面的缺陷是滞后电流的来源,并且干预了隧穿电流,是扫描速率依赖性的来源。二.在2D-3D钙钛矿忆阻器内在机制被阐明的研究基础上,为了进一步提升器件的稳定性和调节界面势垒,在ITO电极上覆盖了一层PEDOT:PSS,制备了ITO/PEDOT:PSS/2D-3D混合钙钛矿/Au器件,获得了更高的稳定性与相对对称的电流-电压特性曲线,从而引导了更低的工作电压,生物突触中已知的各种功能在有机-无机卤化物钙钛矿突触器件中得到证实,包括四种形式的尖峰时间依赖可塑性（STDP）、尖峰速率依赖性可塑性（SRDP）、短时可塑性（STP）和长时程增强（LTP）等行为。钙钛矿型突触具有低能量消耗的潜力,每一权重更新事件的能量消耗为12 a J/100 nm2,远小于生物突触的能量消耗。高效能有机-无机卤化物钙钛矿突触器件的展示为有机-无机卤化物钙钛矿材料在神经形态器件中的应用开辟了一条新的途径,它提供了仿生计算所需的高连通性和高密度。