壓電電子學效應是利用在具有壓電性的材料中產生的壓電勢（piezopotential）作為“柵極”電壓來調節/控制電荷載流子傳輸特性以制造新設備。 Neil A Downie 展示了使用壓電材料和碳壓阻材料的夾層結構來制作類似 FET 的放大設備，并在 2006 年將其放入學生科學項目書中，在宏觀尺度上進行簡單演示是多么簡單。 壓電電子學的基本原理由佐治亞理工學院的王忠林教授于 2007 年介紹。基于此效應已經演示了一系列電子設備，包括壓電勢門控場效應晶體管、壓電勢門控二極管、應變傳感器、力/ 流量傳感器、混合場效應晶體管、壓電邏輯門、機電存儲器等。壓電器件被視為一個新的半導體器件類別。 壓電電子學很可能在傳感器、人硅技術接口、微機電系統、納米機器人和有源柔性電子學方面有重要應用。

由于纖鋅礦結構 ZnO、GaN 和 InN 等材料的非中心對稱性，施加應力會在晶體中產生壓電勢。 由于同時具有壓電性和半導體特性，在晶體中產生的壓電勢對載流子傳輸過程有很強的影響。 通常，基本壓電電子器件的構造可分為兩類。 這里我們以納米線為例。 xxx種是將壓電納米線置于柔性基板上，兩端固定電極。 在這種情況下，當襯底彎曲時，納米線將完全拉伸或壓縮。 將沿其軸引入壓電勢。 它將修改接觸區域的電場或肖特基勢壘 (SB) 高度。

一端的感應正壓電勢將降低 SB 高度，而另一端的負壓電勢將增加它。 因此，電傳輸特性將發生變化。 第二種壓電器件是納米線的一端固定有電極，另一端自由。 在這種情況下，當在納米線的自由端施加力使其彎曲時，壓電勢分布將垂直于納米線的軸。 引入的壓電場垂直于電子傳輸方向，就像在傳統場效應晶體管中施加柵極電壓一樣。 因此，電子傳輸特性也將發生變化。 壓電電子學的材料應該是壓電半導體，例如ZnO、GaN和InN。 壓電、光激發和半導體之間的三向耦合是壓電電子學（壓電-半導體耦合）、壓電光子學（壓電-光子激發耦合）、光電子學和壓電光電子學（壓電-半導體-光激發）的基礎。 這些耦合的核心依賴于壓電材料產生的壓電勢。