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随着半导体集成电路集成度的不断提高，传统微电子器件的应用和发展受到了前所未有的阻碍，而单电子晶体管将有望成为新型集成化器件结构之一。本文在简要回顾MOSFET工作原理的基础之上，对纳米电子器件中最具代表性的单电子晶体管(SET)的结构和工作原理进行了详细的讨论。在单电子隧穿正统理论的基础之上，建立了单电子晶体管的解析模型和SPICE模型，并通过对两种模型的仿真结果进行分析，分别说明了每个模型的特性；采用单电子晶体管的SPICE模型实现了单电子反相器以及单电子晶体管和FET混合电路的设计，并通过具体的电路对SPICE模型的精确性进行了验证，结果表明，该SPICE模型的精确度较高，完全能够用于电路级的仿真中。