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太赫兹波作为电磁波谱中微波和红外之间研究相对落后的“空白”波段，由于其优越的特性，在生物医学检测、安检成像、环境监测、雷达通信等技术领域具有广阔的应用前景。基于等离子体波理论的场效应晶体管太赫兹波探测器能够实现室温、宽带、高速、可调谐的太赫兹波探测，已成为一种新型实用的太赫兹波探测手段。AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)具有高跨导高饱和电流等优良特性，其异质结构界面处的二维电子气具有较高的电子浓度和电子迁移率，能够用来制备高灵敏度的太赫兹波探测器。本文以AlGaN/GaN异质结构二维电子气等离子体波理论为基础，对AlGaN/GaNHEMT太赫兹波探测器的探测机理、耦合天线、制备工艺和表征手段进行了研究。全文的主要内容如下: 1.从二维电子气中等离子体波的产生出发，分析了场效应晶体管辐射太赫兹波的基本原理;从等离子体波辐射太赫兹波的机理出发，在特定的边界条件下，分析了太赫兹波探测的电压耦合模式以及电流耦合模式;分析了场效应晶体管太赫兹波探测的共振探测模式和非共振探测模式;讨论了共振探测中共振峰减小的机理;讨论了非共振探测模式在阈值电压附近的理论修正;分析了在源漏偏置电压对探测响应的影响。 2.利用CST Microwave Studio软件对不同形状偶极子太赫兹波天线进行了系统研究;比较了不同天线的共振频率、输入阻抗、方向性、辐射方向图和辐射效率等性能参数的差异;研究了不同衬底厚度对天线性能的影响，分析了衬底模式产生的原因;最后对探测器天线结构进行了优化。 3.利用电子束曝光技术，采用胶上蒸金的方法，实现了绝缘衬底上高精度的图形套刻。利用双层胶和单层胶剥离相结合的工艺，制备了栅长150nm的集成偶极子天线的AlGaN/GaN HEMT太赫兹波探测器。器件的饱和电流密度为0.72A/mm，最大峰值跨导197m S/mm。 4.研究了AlGaN/GaN HEMT器件漏电流的来源，分析了不同钝化条件对缓冲层漏电产生的影响;PECVD钝化工艺由于等离子体轰击作用，导致缓冲层陷阱态增加，使得漏电流显著增加;设计新颖的环形双栅结构，以此结构提取了ALD Al2O3和PECVD SiN钝化器件的表面漏电流和垂直漏电流;通过变温测试对器件的表面漏电流和垂直漏电流机理进行了分析，结果显示ALD Al2O3钝化器件的表面电导符合二维变程跳跃机理，而PECVD SiN钝化器件的表面电导符合Frenkel-Poole陷阱辅助发射模型。