太赫兹技术是近些年来高速发展的新兴学科,是一个国家竞争力和综合实力的重要表现,具有广泛的应用前景,其中关于半导体太赫兹固态源的研究尤其重要。与传统III-V半导体材料相比,GaN具有禁带宽度大、二维电子气浓度高、子带间电子散射快等优点,因此在毫米波大功率电子器件领域受到了广泛的关注。目前比较成熟的耿氏二极管结构有:n+/n-/n+结构、凹槽掺杂结构以及基于AlGaN电子发射层结构等等,其中AlGaN电子发射层的引入是为了发射热电子。为了进一步减小耿氏器件“死区”长度,同时减小AlGaN/GaN异质结中的晶格失配程度,我们进行了耿氏器件的新结构研究,提出了基于AlGaN/GaN超晶格结构的电子发射层、双渐变AlGaN电子发射层以及在欧姆层中加入AlGaN插入层的新结构。并通过仿真实验对器件结构的合理性进行验证,同时提取相关电学参数,说明改进后的器件结构所具有的优势。首先,本文提出了AlGaN/GaN超晶格结构作为耿氏器件的高能热电子发射层。先通过仿真实验选取了合适的直流工作点,从而得到了稳定的自激振荡波形,验证了结构设计的合理性。之后又研究了超晶格周期数目以及偏置电压对于器件的影响,得到了超晶格周期和偏置电压对于器件电特性影响的一般规律,最后根据耿氏器件内的电场分布图像对结论进行了解释和说明。其次,在AlGaN/GaN异质结理论的基础上,针对单渐变Al组分AlGaN电子发射层中的问题,本文提出了双渐变Al组分的AlGaN电子发射层的优化方案。本文先通过伏安特性曲线确定了直流工作点,得到稳定波形,再利用快速傅里叶变换提取了相关参数,对比了双渐变Al组分结构与单渐变Al组分电子发射层结构之间的区别。从而验证了设计的合理性并说明了新结构的优点。最后,针对Notch掺杂结构GaN耿氏二极管中的问题,本文提出了新的优化方案:在GaN耿氏二极管的欧姆接触层中加入AlGaN插入层。首先说明的设计的思想,接着对器件进行了电学仿真,说明新结构设计合理性,最后给出了一般的工艺制造流程图。同时该结构具有很强的移植性,能应用于其他GaN太赫兹器件的研制中。