继石墨烯和过渡金属硫化物之后,黑磷（BP）成为新一代的层状半导体材料。由于具有带隙适中（0.3～2 e V）、载流子迁移率高(～1000 cm~2V-1s-1)等半导体特性优势,黑磷在众多领域具有广阔应用前景,例如作为阻变功能层而应用于阻变存储器领域。值得注意的是,阻变存储器不仅具有高速、高密度、低功耗等优异性能,而且能够实现存算一体化,为构建高效能计算机提供了一条新思路。尽管如此,二维黑磷却很容易被氧化,从而失去其优异的半导体特性。基于上述背景,本论文以黑磷纳米片（BPNSs）的共价修饰和基于氧化还原机理的新型黑磷阻变存储器研发为中心,开展了BPNSs的液相剥离、三苯胺重氮盐（DTPA）的化学合成、黑磷纳米片的共价修饰（BPNSs-TPA）、BPNSs-TPA的抗氧化性与电化学活性表征、基于BPNSs-TPA的阻变存储器件搭建与测试等研究工作,主要研究进展可概括如下:首先,利用基于探针超声的液相剥离法制备出了较高质量的BPNSs,再结合利用重氮化反应合成的DTPA,二者通过亲核加成反应获得了三苯胺（TPA）共价修饰的BPNSs（BPNSs-TPA）,并利用多种表征手段对修饰效果进行了测定。结果表明,修饰后的BPNSs在形貌和晶格结构上都发生了一定程度的改变,抗氧化效果提高了5倍以上,并具有了显著提升的有机溶剂分散性和电化学活性。进一步地,利用BPNSs-TPA优良的半导体特性、空气稳定性以及电化学活性,搭建了基于BPNSs-TPA/EV（Cl O4）2氧化还原体系的阻变存储器。在电场作用下,利用TPA与EV（Cl O4）2之间的可逆氧化还原反应,实现对黑磷能带结构和输运特性的连续调控,从而使器件表现出电阻随电压非线性变化的阻变特性。测试结果表明,该器件的稳定擦写次数超过150次,数据保持时间超过2×10~4s,展现出稳定的双极型非易失性阻变特性。与此同时,利用该器件进一步成功模拟了突触的兴奋和抑制功能,为黑磷在类脑神经计算中的应用提供了可能。