从力电载流子多场耦合理论出发,考虑ZnO纳米线的压电性和半导体特征,研究了弯曲ZnO纳米线横截面上的载流子漂移及扩散运动规律,发现载流子再分布会导致结构出现漏电现象,从而严重影响纳米发电机的输出电压和俘能效率。因此,选择相对低的掺杂浓度将有利于提高ZnO纳米发电机的输出电压和俘能效率。PN结是半导体领域的基本单元,开展这种典型结构的性能分析和控制对半导体器件现代功能的研发和设计都具有重要意义。特别地,当构成PN结的半导体材料具有压电特征时,外部加载/变形可诱导结构内部出现极化电场,该极化电场会驱动载流子的运动或再分布,进而导致PN结的基本特征发生改变。因此,借助外部机械加载,有望实现对半导体器件性能的调控。我们率先建立了力学场与电势场及载流子的耦合作用方程,给出了PN结电学性能与应力/变形之间的定量关系,这为利用机械加载实现对半导体器件性能调控提供了理论基础。进一步的研究分析表明,当张应力/变形诱导空间电荷区尺寸和接触电势差扩大时,边界处多子浓度升高而少子浓度降低,从而使得PN结势垒增高;反之,当压应力/变形诱导空间电荷区尺寸和接触电势差缩小时,边界处多子浓度降低而少子浓度升高,从而使得PN结势垒降低。研究还发现,机械加载点离空间电荷区越近,其调控效果越明显。以上研究对纳米发电机以及压电电子器件的科学设计与应用具有重要意义。