本发明属于晶体管技术领域，具体涉及一种多离子调控的突触晶体管及其制备方法和应用。本发明在固态电解质中掺入多种金属盐，利用多种离子调控，金属盐中的金属离子在正栅电压的作用下迁移到介质层和沟道层的界面，从而诱导出沟道层中的电子；当电压撤去后，离子并不会立刻回到初始位置，而是具有一定的弛豫，从而使得沟道层的电导可以发生短时程或者长时程的改变；其中，质量较小的金属离子如钠离子和锂离子等，弛豫时间较短，有利于短期记忆的模拟，质量较大的金属离子如钙离子、钾离子和锌离子等，弛豫时间较长，有利于模拟长期记忆。本发明的突触晶体管可以更加完善地模拟突触特性，实现双脉冲易化、短时程记忆和长时程记忆等学习记忆行为。