NBTI效应已经成为限制器件可靠性的重要因素，在器件尺寸缩小到超深亚微米及纳米尺度后，NBTI效应造成的影响日益严重。已经超越HCI效应成为CMOS电路退化乃至失效的重要因素。所以很有必要对NBTI效应进行深入研究。本文对PMOSFETs中的NBTI效应的退化现象及退化机理进行了深入的研究。 首先研究了PMOS器件的I-V特性和主要静态参数在一次NBT应力、PBT应力及二次NBT应力作用下的退化、恢复及再次退化现象。 重点研究了NBTI效应的退化机理，研究表明反型沟道中空穴在栅氧中的俘获以及氢分子在栅氧中的扩散是引起NBTI退化的主要原因。当应力条件变为PBT时，陷落的空穴可以快速退陷，但只有部分氢分子可以扩散回栅氧与衬底界面钝化硅悬挂键，这就导致了PBT条件下阈值电压只能部分恢复。 对HCI/NBTI耦合效应也进行了研究，表明HCI/NBTI耦合效应导致的器件退化比单一的NBTI效应和室温下的HCI效应严重，并具有较大的退化斜率和较小的激活能，主要导致阈值电压Vth的大幅漂移，并随应力时间的增加而呈现一定的饱和趋势，这主要来源于应力期间产生的界面态和陷阱正电荷。HC&NBT应力在靠近漏端附近产生最大损伤，而中央沟道区和靠近源端附近主要由NBTI效应引起。 通过引入氘或氟等物质，以及RPN氮化工艺等措施可以有效抑制NBTI效应。