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半导体晶体管尺寸缩小让新型材料和新型结构得到了飞速的发展，为进一步改善场效应晶体管器件性能，论文将异质栅（HMG）、轻源漏掺杂（LDDS）和线性掺杂等技术应用到到纳米场效应管中。通过构建场纳米效应管的量子输运模型，研究异质栅（HMG）、轻源漏掺杂（LDDS）和线性掺杂对器件输运特性的影响。本论文主要内容有：利用有限元方法计算采用轻源漏掺杂-异质栅结构硅基MOSFET结构（LDDS-HMG-MOSFET）的电学特性，并分别研究了HMG和LDDS结构对该新型结构的电学特性的影响。结果表明HMG结构能够降低MOSFET的漏电流从而提高开关电流比，同时还能够抑制DIBL效应，LDDS结构能够增大器件的有效沟道长度从而减小带带隧穿效应。研究了两种碳基新型结构的电学特性，一种是采用轻源漏掺杂-异质栅结构的碳纳米场效应管（LDDS-HMG-CNTFET），另一种是采用线性掺杂-异质栅结构的石墨烯场效应晶体管（DL-GNRFET）。并比较了硅、碳纳米管和石墨烯的场效应晶体管的电学特性。结果表明,LDDS-HMG-CNTFET有很低的漏电流，很好的开关特性,能够有效抑制DIBL效应，减小短沟道效应，改善传输效率和抑制热电子效应。DL-GNRFET能够降低漏电流,提高截止频率,改善传输效率,有效抑制带带隧穿效应。以等离子波动机制为基础，利用流体力学理论研究器件的太赫兹探测响应，结果表明当THz辐射照射场效应晶体管源端，在一定边界条件下，场效应晶体管的源漏端将会形成一个直流电压，而这个直流电压的大小和THz辐射的频率和幅度有关。