根据摩尔定律的指导,集成电路特征尺寸不断减小,近几年晶体管栅长已达到纳米量级,在此量级下小尺寸效应变得越来越严重,短沟道效应、栅极隧穿效应、多晶硅栅耗尽效应与漏极诱生势垒降低效应等成为限制摩尔定律延续最大的阻碍。为克服纳米量级下的小尺寸效应,科研人员广为研究基于量子隧穿原理的TFET,TFET理论上可以突破热电势的限制,在室温下获得低于60mV/dec的亚阈值摆幅,极高的电流开关比,以上优势使TFET最有希望成为下一代大规模集成电路中的新型器件。然而国内外仅对器件结构及材料特性进行研究,重点关注TFET的低亚阈值摆幅和高开关比特性,并将其应用于数字电路领域,而在模拟电路领域的研究没有全面的展开,本文针对目前TFET在模拟电路研究领域上的空缺,以前期阶段性研究成果的器件结构为基础,对GFP-TFET与纵向隧穿管Lateral TFET进行建模,进一步搭建基于TFET的模拟电路结构,并与MOSFET进行对比,分析TFET在模拟应用上的优缺点。本文的研究内容如下:对Lateral TFET与GFP-TFET的器件特性进行仿真,依据仿真结果对三种不同器件的直流、交流、寄生与本征参数进行仿真分析,研究TFET器件特性在电路应用上的可行性。此外,着重分析TFET与MOSFET在阈值定义上的区别,分析TFET中栅极阈值与漏极阈值电压的定义,并且对两种TFET进行栅极阈值电压与漏极阈值电压提取。其次,对三种晶体管的跨导转换效率参数进行提取,研究三种器件在跨导转换效率上的性能折衷。最后,对TFET等比例缩小规律进行讨论,并研究栅长为5nm的GFP-TFET器件性能。为了进一步的分析TFET在模拟电路上的应用,以传输门结构,基本电流镜,运算跨导放大器三种模拟单元为例,依据三种不同器件搭建对应电路结构,利用g_m/I设计方法对三种单元进行分析设计,结果表明,TFET的源漏不对称结构使其传输门需要改变为双N型对称结构,而TFET具有的超低亚阈值摆幅、低漏电、大输出阻抗、极高的跨导转换效率等特点,使其电流镜与运算跨导放大器具有更高的输出电阻、更大的增益,在相同的电路性能条件下,TFET能够利用简单的电路结构替代MOSFET的复杂电路结构,减少电路复杂程度与版图面积,同时降低功耗。最后,依据TFET组建成的模块,搭建采样保持放大器电路,其中采样保持放大器SFDR达到58.04dB。