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太赫兹频段电磁波的独特性质使其在物理、化学、信息和生物学等基础研究领域以及材料、通讯、国家安全等技术领域具有重大的应用价值和广阔的市场前景。在各种太赫兹技术中基于场效应晶体管的太赫兹技术则是这个领域中最有前景的技术，这种技术以目前成熟的微电子产业为依托非常容易实现大规模产业化，同时基于场效应晶体管的太赫兹源和探测器具有便携化，本征频率连续可调以及室温下即可工作等优点。这些无与伦比的优势使得这一方向的研究具有非常诱人的前景。另一方面随着电路使用频率提高（射频区域），传统的基于准静态近似的半导体器件模型在模拟器件高频行为出现了非常多的局限性。对于这些非传统器件的非准静态近似研究具有非常重要的意义。
本文进行了太赫兹辐射和探测理论以及超高频瞬态分析模型方面的研究工作。第二章建立基于微观流体动力学模型的固体电子学太赫兹波器件计算机模拟方法，目前开发的数值模拟器能够精确预测FET太赫兹器件的各种特性，为解析模型的发展打下良好的基础。此数值模拟器主要采用时域上的隐式离散法和空间上的中心差分法，将完整的太赫兹基本微分方程组离散化，离散后的方程形式满足一致性和稳定性的要求，并利用计算机完成计算。
第三章建立了一套完整的基于Nanowire的太赫兹产生，探测模型。解析模型的结果与第二部分得到的数值模拟结果进行了相应的比较。结果证明该套解析结果在工作范围内能非常精确的模拟Nanowire的太赫兹特性。本章在解析理论的基础上细致论述了太赫兹探测对偏压和结构参数的依赖性，纳米线太赫兹电磁波辐射的阈值条件，以及其用作太赫兹探测和辐射器件时的各种独特的特性等
HEMT器件作为太赫兹领域的常用，对其展开研究非常有必要。本文第四章探讨了HEMT photomixer的特性以及cap区域对晶体管太赫兹行为的影响，在研究中发现HEMT photomixer几何结构会影响其太赫兹行为，通过考虑Cap区域，我们发现太赫兹的各种特性出现了一定程度的变化。
本文第五章，建立了一个基于SOI器件的非准静态模型。这个模型是作为新一代国际标准模型ULTRA-SOI的一部分。从标准的泊松方程和电流连续性方程出发，利用splifie方法求解得到沟道中反型载流子沿沟道分布随时间变化的关系式，通过积分最后得到了非准静态漏源电流，衬底电流和栅电流的表达式。解析的结果与ISE数值求解的结果吻合非常好。