与传统的微波毫米波成像技术相比,太赫兹成像提供了更高的分辨率。利用硅基MOS器件在超过截止频率时分布式阻性自混频特性,可将其应用于太赫兹成像。由于硅基芯片具有高集成度、低成本等优点,基于硅基CMOS工艺的太赫兹成像的原理、方法与芯片已成为当前的研究热点。本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,研究了硅基太赫兹频段成像的方法与关键器件。论文的研究成果包括以下几个方面：1)针对MOS管在接近或者超过截止频率处的分布式阻性自混频模型进行理论分析,验证了其检测灵敏度与太赫兹波功率的关系公式。通过在0.18μm CMOS工艺中的仿真分析,得到检测管的输出特性。测试结果表明其应用于太赫兹成像的可行性。2)研究了基于0.18μm CMOS工艺的在片天线,对工作在340GHz,610GHz和700GHz的在片天线进行了仿真分析与布版。3)研究了应用于太赫兹成像的运算放大器,提出了使得输入端直流电平为零的电路结构,以保证运放与检测管的有效连接；为了应对工艺误差,在运放输出端设置调节直流工作点的位置,保证运算放大器能够在开环情况下正常工作。4)基于上述研究成果,仿真设计了单像素成像单元的与成像阵列,对模块连接方式进行了研究,以保证成像单元与阵列的最大检测灵敏度。