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近年来，利用压电技术将环境周围的运动、振动、流体流动等自然存在的机械能转化为电能，来驱动各种小型化低功耗的微机电系统和微纳器件。这种纳米尺度电源系统的研发已成为世界纳米科技领域研究的新宠。相比于其它常规的压电材料，如PZT，ZnO同时具有半导体和压电特性，可以高效地完成机械能到电能的转变。虽然人们已对ZnO纳米发电机进行了研究，并取得了一些有价值的研究成果，但是目前所有的实验都是基于化学合成的ZnO纳米线，这种方法不能产生可控高质量的ZnO纳米线;从ZnO纳米线的输出功率来看，只有40％的纳米线对外输出电压，因此必须探索新的材料合成方法和新的纳米线制造方法。本论文针对这两个主要问题展开深入的研究，并获得了以下研究成果。 ①相比于其他的工艺，脉冲激光沉积具有生长参数独立可调，可精确控制化学计量，高的等离子体能量，特别适用于在低温下形成高质量的晶体。本论文采用脉冲激光沉积技术在Si(100)衬底上生长ZnO薄膜，通过XRD、AFM测试分析研究了衬底温度对ZnO薄膜晶体的取向、结晶质量和表面形貌的影响。XRD研究结果表明所有样品仅出现了ZnO(002)衍射峰，说明具有很好的c-轴择优取向。随着衬底温度的增加，衍射峰半高宽度(FWHM)持续减少，预示晶粒尺寸的持续增加。 ②利用光刻技术和刻蚀技术相结合的微纳加工的方法，构建ZnO压电器件。通过场发射扫描电子显微镜的测试，发现经过光刻-刻蚀-去胶，可以获得均匀、整齐、长径比可控的1.5至7微米构成的微米柱阵列。 ③根据压电力显微镜的测试原理，分别测试了Si(100)、ZnO薄膜、ZnO器件的压电性。研究结果表明，随着激励电压的改变，Si(100)的压电响应没有发生变化，说明衬底Si是没有压电性的。衬底温度对ZnO薄膜压电性的研究表明，600℃时薄膜的压电性最小，500℃时薄膜的压电性最大，这表明薄膜的压电性除了与衬底温度、晶体的取向、薄膜结晶质量有关外，还与薄膜的晶粒尺寸有关。ZnO器件的压电性随着尺寸的减少呈现上升的趋势，是因为尺寸效应引起晶胞体积的减少，表面电荷的重新分布，局部极性的改变。 ④根据ZnO薄膜、器件压电性的研究结果，利用Top-down的微纳加工技术制备ZnO纳米发电机。初步提出了纳米发电机的设计理念、制备的工艺流程、纳米发电机的测试装置，探讨了尺寸效应对纳米发电机输出电流与电压的影响。在本论文工作中发展的ZnO纳米发电机在微纳机电系统和微纳电子器件中有潜在的和广泛的应用前景。