太赫兹(Terahrtz)波在电磁波谱中占有一个很特殊的位置，其频率范围大致为0.1-10THz(THz=1012Hz)。在长波方向，它与毫米波有重叠；在短波方向，它与红外线有重叠。由于其所处的特殊位置，THz波具一系列特殊的性质，在应用科学和基础科学两方面都有很重要的学术价值。本论文采用系综蒙特卡罗方法系统研究了平面纳米器件在。THz探测和发射方面的应用，主要包括以下几方面的内容： 首先我们详细地研究了非对称纳米沟道中电子的微观输运情况。主要包括纳米沟道中的电子速率、电子密度以及谷间转移现象。除了获得与实验相符的电流电压曲线外，研究结果表明：由于强的非线性输运和器件的非对称结构使得上述几种微观量都表现出很强的空间依赖性。当所加偏压高于0.8伏特时，由于谷间转移现象的出现，沟道中的某些位置的电子速率出现了负微分变化现象；非对称结构在纳米沟道中导致了与偏压方向无关的不均匀空间电势分布使得谷间转移随偏压非单调变化；当偏压达到±2.0V时，穿过纳米沟道的电子中将有高于85％的比例转移到L能谷；当对器件进行集成时，热电子迟豫是一个必须着重注意的问题。 接着，我们进一步研究了平面纳米器件的高频响应特性。研究表明该器件可以用于探测THz信号而且其性能可以通过改变器件的参数得以优化：改变器件中不同位置的介电常数不仅可以增强器件的非线性特性而且可以提高器件的频率响应特性；改变器件的几何结构还能够提高器件在THz频段的灵敏度。此外我们还发现由于该器件具有非对称的二维结构，电子等离子体振荡能够被利用来提器件特能——不仅提高了探测THz的灵敏度，而且使其具有了频率敏感性。最后，我们还讨论平面纳米半导体器件在THz发射方面的应用。研究表明沟道为500纳米的平面纳米器件能够产生出与30纳米短沟道肖特基倍频器相同质量(信噪比)的THz信号。这是由于我们研究的器件具有如下两个特性：第一、即使是在零偏压附近，电流电压和电容电压响应特性仍然具有很强的非线性性；第二、在THz频率一下具有优良的噪声特性。此外，研究还表明器件的非对称边界条件有利于纳米沟道中耿氏电荷畴的形成和增长从而有益于获取大振幅的电流振荡。由于通过级联N个平面纳米结构可以使得器件中同时形成多个电荷畴从而获得N倍的THz辐射功率。因此，有望利用该结构制作高功率THz发射器。