太赫兹(Terahertz,THz,1O¹¹Hz到10¹³Hz)波由于缺乏有效的产生和检测手段,并未得到充分的应用,被称为"太赫兹空白（Terahertz Gap）"。高温超导Bi₂Sr₂CaCu₂O₈（BSCCO）本征约瑟夫森（intrinsic Josephson junctions,IJJs）结阵在合适的电学偏置下可以产生频率连续可调的太赫兹辐射,为太赫兹技术提供了一种新型固态太赫兹源的应用方案。就固态太赫兹辐射源而言,本征约瑟夫森结器件的工作频率多数集中在0.3-0.8THz波段。为解决该"太赫兹空白"问题,需要将其工作频段向更高频率的方向拓展,但面临一个重要问题:"自热"现象。"自热"问题是影响BSCCO太赫兹辐射源工作特性的一把"双刃剑":一方面,高电流偏置下的"自热"现象引起的"热点"有助于减小辐射线宽并增大辐射的频率调谐性;另一方面,该"热点"区域的存在使样品"冷区"和"热区"的整体工作温度都有一定程度的提高,从而限制了结阵两端承受的电压上限,约瑟夫森关系决定的振荡频率也因此受限。本文基于GBG（gold-BSCCO-gold）结构样.品,改进了制备工艺,进一步研究高温超导BSCCO太赫兹源的辐射特性和辐射机制,重点分析"自热"问题的产生机制,以期更好地利用"自热"特性,进一步提高该辐射源的实际性能,拓宽其应用前景。本文提出的"三明治"（SWS,Sandwich Structure）样品结构,有效改善了高温超导BSCCO太赫兹辐射源的导热效率和工作性能,大幅提高了样品的最大工作电压和辐射频率。该结构的太赫兹辐射源最高频率在国际上首次超过1THz,且器件可以工作在液氮温区。利用该结构制备的样品可以为液氮制冷的便携式太赫兹源提供发生器。这一结构也被国际同行学习并采用。本文的研究工作主要涵盖了器件设计、样品制备、性能测试、结果仿真及分析等多个方面,具体如下:第一,介绍了太赫兹技术、高温超导体、超导电性、本征约瑟夫森结等有关背景知识;简述了高温超导太赫兹辐射源的发现、发展和实际应用等方面,总结了 BSCCO太赫兹辐射源的各种工作机理解释方法,引出了"自热"特性对太赫兹辐射特性的影响;第二,介绍了GBG结构太赫兹辐射源的设计、制备以及其电学输运和太赫兹辐射特性的测试系统、测试结果等方面的内容;第三,提出了新型的"三明治"样品结构,有效改善了 GBG结构样品的导热效率,并大幅提高了样品所能达到的最高工作电压、可工作的温度上限及样品辐射的最高频率等;第四,利用3D多物理场有限元法数值仿真软件COMSOL,针对上一章节提出的两种结构模型,仿真了 BSCCO辐射源的导热机制,给出了与实验结果相符的解释,并从仿真角度指出了进一步的改进方向。