太赫兹波由于在电磁波谱中占有的特殊位置、具有卓越的性质且在成像系统、宽带通信和环境监测等众多领域有广阔的应用前景,关于太赫兹探测技术的研究也引起更多研究者的关注。受限于探测性能,传统的太赫兹探测器通常基于热传感元件,不足之处在于响应速度比较慢或者需要深度低温冷却的环境条件。石墨烯是二维材料的典型代表,由于具有优质的机械柔韧性、良好的导热性、超高的载流子迁移率等光电物理性能,在太赫兹探测中具有重要的应用潜力。然而由于光电流与光电压的响应受到石墨烯对光吸收情况的影响,目前石墨烯太赫兹探测器在性能方面还有很大的提升空间。因此,本文通过寻找合适的材料与石墨烯结合并设计新的结构来增强太赫兹探测器对太赫兹光的吸收及响应,研究了影响和提升石墨烯太赫兹探测器性能的因素。本文的主要工作如下:（1）设计了一种基于异质结隧穿效应的石墨烯/三氧化二铝/砷化镓太赫探测器。石墨烯与传统半导体砷化镓结合构成的异质结作为典型的肖特基结,表现出了较好的整流特性。在此基础上在石墨烯和砷化镓之间插入一层三氧化二铝作为绝缘隧穿层。氧化铝的引入使得砷化镓与石墨烯之间的势垒高度增加,导致电子跨越势垒需要更多的能量从而抑制了石墨烯与砷化镓之间的电子转移进而减小器件暗电流,但是氧化铝不会对空穴的转移造成影响所以不会降低光电流,因此能够提升探测器的响应度。经过实验测试,在0.29 THz频率下,外加偏压为1.9V时,石墨烯/三氧化二铝/砷化镓太赫探测器的最大响应度能够达到579.7 A/W,对应的探测率为2.470×10¹² cm Hz^1/2 W^-1。（2）利用能带图结构定性分析了器件电流与外加偏压的关系,并用实验进行验证。分别给出了石墨烯/三氧化二铝/砷化镓异质结在零偏压（热平衡）、正向偏压和反向偏压下的能带结构图,分析了载流子的隧穿运动过程和隧穿电流大小的变化。理论分析得出器件在外加正向偏压（石墨烯侧）为1.49 V时电子隧穿效应最显著,对应的隧穿电流最大;实验测试时,发现在1.9 V的外加偏压时隧穿电流最大,这是由于石墨烯与引出导线间的接触电阻以及N型砷化镓的电阻造成了分压,导致实际所需的外加偏压稍大于理想情况下的偏压。（3）提出了量子点/石墨烯/氧化层/半导体太赫兹探测器结构,并研究了量子点浓度和氧化层厚度对太赫兹探测效应的影响。石墨烯量子点吸收太赫兹波光子能量后产生光生载流子,载流子在量子点与石墨烯界面处发生分离,空穴流向石墨烯。分别制备大量/少量/无量子点的实验样品及氧化铝厚度分别为10 nm、20 nm的实验样品,在其它条件完全一致的情况下,得到对应的I-V特性曲线。分析得知量子点浓度越高,探测器的探测效应越明显;氧化铝为10 nm时的探测效应比20 nm时要好。