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物联网是一种旨在为日常生活中的对象配备传感器、微控制器、无线收发器和微处理器，并为用户之间的信息通讯提供一种沉浸式交流手段的技术。物联网技术同可穿戴设备一样依赖传感器的发展，但是，有两个问题制约了传感器的发展。一是传感器的供电问题，由于集成的复杂性、电池有限的使用寿命以及可能带来的环境问题，电池虽然作为现在广泛使用的传感器供电方法，却并不是最优的解决方案。另一个问题在于环境和传感器之间缺乏主动式的交互。尽管如此，一项新兴的技术——摩擦纳米发电机已经被证明是解决上述两个问题的有效技术方案。 自从2012年首次崭露头角以来，摩擦纳米发电机已经引起人们的广泛关注。通过收集环境中的机械能并转化为电能，发电机已经可以用来驱动电子器件并作为主动式传感器。随后于2014年提出的“摩擦电子学”是摩擦纳米发电机的一个重要延伸方向。摩擦电子学通过将摩擦电和半导体进行耦合，发展出了一系列摩擦电压控制的电子器件并拉近了摩擦纳米发电机和传统的半导体电子器件之间的距离。 本文设计和制备两种摩擦电子学功能器件，并研究和分析了他们的电学特性。两种新型器件在主动式触觉传感领域和模拟信号调制领域展示了其应用前景。主要内容如下: 一、设计了一个10×10的摩擦电子学柔性主动式传感阵列。该阵列由单电极模式摩擦纳米发电机和晶体管单元构成，可用于外部刺激和传感单元的人机交互。阵列中的单像素点在5×5mm2尺寸下的灵敏度可达1.029mm-1，当把像素点缩小至0.5×0.5mm2时，仍然能够得到一个可分辨的灵敏度。我们通过实验证明了像素点在工作时具有很好的独立性、同时性和稳定性。利用这一触觉传感系统我们进一步实现了多点接触传感、动态运动监测、实施轨迹追踪和外刺激空间成像等应用。 二、设计出一种摩擦电子学调谐二极管(Tribotronic Tuning Diode，TTD)。我们利用摩擦纳米发电机产生的摩擦电势主动式地调控模拟信号，并在模拟信号和外部刺激间建立了一个用户界面。我们通过实验表征了TTD的电学特性，发现TTD单元的电容由独立层模式的发电机的滑移距离控制。当滑移距离从0增大到25mm时，TTD单元的电容从39减小到8pF。通过这些实验分析，我们将TTD单元集成到不同的模拟电路中，证明了TTD单元在模拟信号频率调节、相位调节和低通滤波领域展示出良好的应用特性。以上结果说明摩擦电子学器件在触觉传感和模拟信号调制领域都有很大的应用前景。