当前,如何显著减小纳米集成电路功耗已成为国内外研究和关注的焦点问题,众多新型低功耗半导体器件脱颖而出,而隧穿场效应晶体管（TFETs）便是非常具有应用潜力的一种器件。相比传统MOSFET器件,TFET器件具有更陡峭的亚阈值摆幅（SS）（SS<60 mV/decade）,更低的关态泄漏电流以及更强抑制短沟道效应的能力。然而,在传统物理掺杂TFET器件实用化进程中,仍然存在许多迫切需要解决的实际问题,比如由离子注入掺杂工艺而导致的昂贵的热退火工艺以及随机杂质波动问题。为了解决传统物理掺杂所引起的这些实际问题,本论文基于氮化物独特的极化效应开展了横向、垂直型两类极化掺杂型InN基TFET器件的研究工作,取得了一些具有实际应用价值的研究成果和规律。论文的主要研究工作和成果如下:提出了一种交叠栅极化掺杂型InN基TFET器件（PI-InN TFET）,该器件的特征是采用InN基异质结附近的极化效应实现P型源区和N型漏区,从而可以避免传统物理掺杂所引起的问题。本论文系统地研究了该TFET器件的结构参数与开态电流、亚阈值摆幅以及双极漏电流之间的关系,相比于传统物理掺杂型InN基TEFT器件,该新型器件的电学特性更有优势,其平均亚阈值摆幅为33mV/dec,开关电流比为3.3×10¹²。提出并研究了一种肖特基源漏极化掺杂型InN基TFET器件（SSD PI-InN TFET）,通过改变源漏极的功函数和源漏区域尺寸,显著改善了器件开态电流和亚阈值摆幅,器件的平均亚阈值摆幅为13.4mV/dec,开关电流比为2.5×10¹⁵,且通过在沟道中引入InN/InGaN异质结可以在不影响器件正向直流特性的情况下,抑制器件的双极漏电流。提出了一种垂直型极化掺杂型InN基TFET器件（V-PI-InN TFET）,借助数值仿真研究了器件的直流特性和器件结构参数的相关性,结果表明,相比横向极化掺杂型InN基TFET器件,该垂直型器件平均亚阈值摆幅SS可降低约29%,开关电流比可提高近4个数量级。最后提出了一种具有异质栅和U型沟道的垂直型极化掺杂型InN基TFET器件（V-PI-InN-HG-UC TFET）,通过在器件中引入U型沟道和异质栅结构,平均亚阈值摆幅可进一步减小至7.0mV/dec,正向开态电流高达2×10^-4A/μm,开关电流比约为2×10¹³。