信息技术在过去的几十年间一直在摩尔定律的指引和驱动下稳步前进，然而随着微电子技术的不断发展，晶体管等电子器件的尺寸趋近于物理极限，其运算速度也不再是衡量器件性能的唯一标准，电子设备正朝着便携化、个人化和智能化发展。当今物联网和人工智能迅猛发展需要将外界环境与电子产品密切联系，但是现有的晶体管和微型电路都是“静态”的并几乎完全通过电信号触发或启动的，缺乏外界环境与器件的“动态”交互机制。　　近年来，摩擦纳米发电机作为一项新的能源收集技术成为研究热点，它结合了摩擦起电和静电感应的原理，可以将外界机械能转化为电能输出。摩擦发电机既能作为微纳器件的功率源，又能作为自供能主动式传感器，在电源和传感领域都有巨大的商用和实用潜力，也将为柔性电子学的研究和应用开辟新的领域。但是，所有的这些应用利用的都是纳米发电机对外电路输出的电信号，而单纯对其摩擦表面之间形成的静电势都没有很好的利用方法。　　本论文首次结合摩擦纳米发电机和传统场效应晶体管的特点，提出了外力控制的摩擦电子学接触起电场效应晶体管，并以此为基础器件提出了摩擦电子学逻辑电路和时序逻辑电路。摩擦电子学器件具有柔性透明等特点，并能够与现有硅基集成电路结合，特别适用于制作人机交互的摩擦电子学硅基逻辑电路，实现外界环境与电子器件的主动式“动态”交互。本论文主要研究内容如下:　　1.利用磁控溅射、紫外光刻等实验技术将摩擦发电机和场效应晶体管结合制备了接触型场效应晶体管，即摩擦电子学晶体管。摩擦电子学晶体管器件由一个移动摩擦层和一个金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)组成。移动摩擦层可在外力作用下与栅电极接触分离，通过摩擦起电在栅电极上产生摩擦电荷来调控电子器件中载流子传输特性，起到了传统场效应晶体管中栅极电压的作用。摩擦电子学晶体管基于硅基半导体器件，结构简单，易于制作并与现有硅基技术集成，易于实现器件的微型化和阵列化，具有良好的调控特性。器件可承受较大的机械形变，比压电电子学晶体管机械触发范围宽，而且半导体材料选择的范围更广泛。　　2.在摩擦电子学场效应晶体管的基础上，制备了浮栅式接触场效应晶体管，并将两个浮栅式接触场效应晶体管背对背集成制备出摩擦电子学逻辑器件，进而研究了可以用外力讽控的摩擦电子学组合逻辑电路。摩擦电子学逻辑器件建立了机械信号与互补金属-氧化物-半导体(CMOS)逻辑电平信号的联系，而且，制备的各种摩擦电子学逻辑电路能够准确进行机电耦合的逻辑运算，实现了外界环境与硅基集成电路的交互。　　3.在摩擦电子学组合逻辑电路的基础上，再将浮栅式摩擦电子学场效应晶体管和传统场效应晶体管集成在一起组成力电耦合输入的摩擦电子学与非门，该与非门能够同时对外部机械触发和电触发进行逻辑运算，转化为逻辑电平输出。基于该摩擦电子学与非门，提出了各种摩擦电子学触发器和时序逻辑电路，展示了外部机械触发的存储和计算特性，在人机界面、微纳机电存储、智能仪表和物联网中具有重要的应用前景。