频率在太赫兹频段内的电磁波（简称太赫兹波）在安保，医疗和通信等领域内有重要应用，因此研究在室温下工作的低成本便携式太赫兹探测器具有重要意义。本文研究设计了一种基于TSMC180nm CMOS工艺的太赫兹成像检波单元，它可以用于大规模成像阵列。检波单元包括片上太赫兹天线，基于MOS管的检波器和阻抗匹配网络结构。这种检波单元具有成本低，体积小，集成度高，一致性强，易于实现大规模阵列，可以同数字处理电路集成等多方面优点。其中片上太赫兹天线采用小环天线的形式，同时利用人工磁导体（AMC）提高天线性能。这种天线仅使用了CMOS工艺中的金属互连线来实现,因此同传统的CMOS工艺兼容。天线实现了3dB的增益，天线的直径为98微米。本文也提出一种新型人工磁导体的结构，这种结构可以在单位面积上实现更多的结构单元，并且和CMOS工艺相兼容。片上太赫兹检波器采用MOS管实现，MOS管沟道中太赫兹波的传输具有等离子体波传输的特点，利用这一特点可以实现检波功能。本文对MOS管沟道中太赫兹波的传输问题进行数学建模，并利用模型的解，结合TSMC180nm的工艺参数，设计了基于MOS管的太赫兹检波器。MOS管沟道的长为180纳米，宽为1微米，理论实现了88V/W的响应率和45nV/√Hz的等效噪声功率。天线与MOS管检波器间的阻抗匹配网络完全采用CMOS工艺中的金属互连线实现，因此也与CMOS工艺完全兼容。整个基于CMOS工艺的太赫兹成像检波单元的响应率为160V/W，等效噪声功率为25nV/√Hz。