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压电半导体材料因其自身独特的压电与半导体特性耦合性质，使得纳米结构的压电半导体材料受到广泛关注，其中例如纤锌矿结构的氧化锌、氮化镓等。近期实验应用这些材料制备了许多的新型器件，如压电电子学二极管、压电电子学逻辑器件、压电电子学传感器等。在这些研究的基础上，王中林院士2007年提出一个新概念—压电电子学效应，并且开创了压电电子学这一新的学科领域，压电电子学器件的核心是应用压电半导体材料在应力作用时产生的压电电荷对器件的界面或结区载流子输运特性进行调控，从而获得独特的力电耦合器件性能。压电电子学力电耦合的传感特性使得它在智能传感器、智能微机电系统、机器人等领域具有潜在应用价值。 本文第一章结合半导体产业发展在纳米尺度的研究背景出发，通过讨论纳米器件的发展方向，综述了压电电子学的发展在纳米电子学器件中的重要地位，及其给纳米器件的发展带来的新思路和新突破，随后讨论了纳米压电半导体器件建模与模拟仿真相关模型的发展。 第二章讨论了压电电子学异质结器件，以典型的p-N氮化镓/氧化锌异质结为模型体系，通过联立求解泊松方程、连续性方程、电流密度方程和压电本构方程，给出压电电子学力电耦合漂移扩散模型的基本理论框架，并进行分析与求解，在理想条件下获得内建电势解析表达式，其中由于力电耦合增加与压电电荷相关项，同时，电流电压特性函数中也获得与压电电荷相关的的指数关系项，清楚的显示了压电电荷对压电电子学异质结器件的性能调控作用，同时应用COMSOL软件对异质结器件进行数值模拟和仿真，讨论了应变、背景掺杂浓度、掺杂峰值浓度变化对异质结直流特性和载流子分布的影响。 第三章讨论了压电电子学金属绝缘体半导体结构器件，并对其中的MIS压电电子学二极管器件进行分析，讨论了其中压电电荷对半导体表面势与隧穿电流的影响，结果表明压电效应对隧穿电流的作用则是通过表面势作用引起的，且对电子隧穿电流与空穴隧穿电流产生相反的效果。最后利用COMSOL软件模拟MIS结构的电学特性，并讨论了不同应变下的直流特性变化，同时分析背景掺杂浓度与掺杂峰值浓度对器件直流特性和载流子分布的影响。