太赫兹(Terahertz,THz)波是介于红外与微波之间的电磁辐射,其频率范围在0.1～10THz。由于THz波拥有独特的频谱分析能力,高穿透性以及低能量辐射,在安全检测,传感器,成像,生物医学及通信技术等方面都有着广泛的应用价值。然而,传统的THz超材料大多是由金属材料构成,存在着诸多问题,例如:金属材料有着较大的欧姆损耗,介电常数难以控制等,这都导致THz技术在诸多应用领域的发展受到了限制。三维(Three-dimensional,3D)狄拉克半金属拥有超高的载流子迁移率以及改变它的费米能级可以动态调谐其电导率,在THz超材料的功能器件中将会发挥独特的优势。本文提出了基于狄拉克半金属的超材料结构,通过对结构的建模仿真和理论分析,对其在THz波段的Fano共振现象进行了研究,主要研究内容如下:1.研究了基于非对称狄拉克半金属开口环结构的Fano共振现象。研究表明,当开口环上下臂对称时,入射光直接激发出偶极子模式,开口环的上下臂产生LC共振,若使开口环变为不对称时,可产生Fano共振现象,Q因子可以达到20.19。研究了开口环结构的不对称度对Fano的影响;同时,基于洛伦兹耦合理论,对Fano共振现象进行了数值拟合;通过加入待测物,对所设计的结构在折射率传感性能方面进行了研究,Fano共振和四极共振分别得到 了高达 0.6 THz/refractive index unit(RIU)和 0.933 THz/RIU 的灵敏度,最后,通过改变狄拉克半金属的费米能级,研究了 Fano共振可调谐的传感特性。2.研究了一种基于狄拉克半金属领结型超材料结构的Fano共振现象。在该模型中,Fano共振是由于结构的不对称产生的,当增加结构的不对称度时,能量开始向上半部集中,Fano共振强度也越来越大,Q因子最大可达34.11。然后,在此基础上我们将结构改为了互补领结结构进行了讨论,研究表明,当互补领结结构不对称度较小时,Q因子可以高达51.66,这个值明显要优于非互补领结结构。另外,通过调节狄拉克半金属的费米能级,可以调节该结构的工作频率范围。最后,通过添加待测物质,研究了两种结构在生物化学物质传感方面的性能,非互补领结结构灵敏度可达800GHz/RIU,互补领结结构灵敏度为200GHz/RIU。