Si基应变材料（应变Si、应变SiGe）能提高载流子迁移率，已经成为高速/高性能半导体器件和集成电路的研究重点。栅电流对器件和集成电路的影响至关重要，而关于应变硅器件栅电流研究较少。因此，本文主要研究应变SiMOS器件栅电流。首先，分析了栅泄漏电流的产生机制。基于载流子纵向输运机制，结合栅泄漏电流的主要构成，分析表明栅泄漏电流主要由载流子的栅隧穿和热发射引起。对于栅隧穿，现在MOS器件的栅介质厚度已小于3nm，故主要的隧穿机制是直接隧穿。对于载流子的热发射，主要由热载流子效应引起。然后，从量子力学机制出发，建立了单轴应变硅隧穿栅电流模型，得到栅隧穿电流与器件结构参数、偏置电压以及应力的关系，并利用Matlab软件对该模型进行仿真。仿真分析结果与单轴应变硅nMOSFETs的实验结果吻合较好，表明该模型可行。同时与具有相同条件的双轴应变硅nMOSFETs的实验结果相比，隧穿电流更小，从而表明单轴应变硅器件在栅隧穿方面具有优势。最后，从热载流子效应以及幸运热载流子模型出发，建立了单轴应变硅热载流子栅电流模型，研究了热载流子栅电流与器件结构参数、偏置电压以及应力的关系，并利用Matlab软件对该模型进行仿真。将仿真结果与体硅器件的热载流子栅电流实验结果进行比较，仿真分析结果与实验结果吻合较好，表明该模型可行。同时，该仿真结果表明单轴应变硅器件的热载流子栅电流比体硅器件的栅电流小，并具有较好的热载流子稳定性。在经时击穿（TDDB：time dependent dielectricbreakdown）方面，单轴应变硅器件具有较长的寿命。表明单轴应变硅器件在热载流子方面具有优势。