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由于目前个人终端设备有逐渐小型化甚至微型化的趋势，功耗问题成了人们关注的焦点。由于传统的MOSFET物理机制的限制，在低功耗应用方面已经日渐乏力。为此人们提出了多种基于新型输运机制的器件，其中隧穿晶体管（TFET）由于其具有较低的亚阈值斜率、较大的开关电流比，以及和传统MOSFET良好的工艺兼容性而引起越来越多人的重视。但是对它的输运特性的研究并不多。 在本文中，我们采用漂移-扩散模型、流体动力学模型和蒙特卡罗方法对隧穿器件进行了研究。文中采用的器件结构以及材料都是和传统的CMOS工艺兼容的，我们这样做的目的是非常实际:尽可能模拟在目前标准的工艺框架内可能获得的器件的性能。因此，本文中对于隧穿晶体管的模拟基本都是纯硅的（隧穿二极管采用了硅锗异质结）。本文中主要研究的方面有: (1)自洽与非自洽两种方式蒙特卡罗方法中带-带隧穿模型的实现。 (2)准(一)维情况下带-带隧穿模型以及模拟方法的研究，对比不同的带-带隧穿模型在不同的条件下（包括不同的偏压、不同的材料和掺杂浓度）的模拟结果。 (3)采用蒙特卡罗方法对隧穿晶体管的输运特性的研究，主要研究内容包括在不同栅压和漏压下带-带隧穿几率以及载流子浓度、能量分布。 (4)对隧穿晶体管各个结构参数的研究，包括栅的结构（双栅还是单栅）、各区掺杂浓度、体厚度以及沟道长度。