本发明提供了一种双半浮栅光电存储器,包括栅极、电荷阻挡层、电荷俘获层、电荷隧穿层、有源沟道层、源电极和漏电极；所述电荷俘获层包括第一电荷俘获层和第二电荷俘获层,设置于所述第一电荷俘获层上表面的所述电荷隧穿层的厚度大于设置于所述第二电荷俘获层的上表面的所述电荷隧穿层的厚度,使得在没有单色光光照条件时所述双半浮栅光电存储器就能具有电脉冲编程特性,在不同波长光照下所述第一电荷俘获层和所述第二电荷俘获层产生不同的阈值电压,且随着栅极脉冲电压的增加产生的阈值电压都是随之增加,且具有多级存储特性和较好的数据保持特性,以及较好的编程耐受性和擦除耐受性。本发明还提供了所述双半浮栅光电存储器的制备工艺。