近年,ZnO系薄膜の結晶品質は市販のZnO単結晶基板と分子線エピタキシー法の適用によって飛躍的に向上している.本稿では,高品質ZnO系薄膜積層構造の作製に関する技術開発とともに,光電変換素子や電界効果素子への活用を目指した基本素子の動作特性について紹介する.また,ZnOヘテロ構造の電子系移動度は,Si系やAlGaAs/GaAs電界効果素子に匹敵する水準となっており,界面の高品質さを裏付けている.これまでに得られた基礎動作特性を紹介するとともに現状の課題についても述べる.