半导体技术的迅速发展,给各行各业带来了巨大的变化,极大地提高了劳动生产力和人们的生活质量。于此同时也给半导体和集成电路本身带来了严峻的挑战,即它的产品飞速的更新换代,种类繁多,因此需要研究者和业界不断的开发新技术,跟上发展的步伐。体硅CMOS技术已经发展成为微电子产品的主导技术。按照器件按比例缩小的理论,随着CMOS技术的发展,一代又一代的新产品不断发展,集成密度和电路性能每三年提高了好几倍。可以说CMOS器件的尺寸已进入到深亚微米乃至纳米时代,其器件物理与工艺也越来越复杂,需要人们不断采用新的器件结构、新的材料和新的工作原理来突破原有的极限。目前,器件尺寸不断缩小产生了一系列影响器件性能的物理效应,有人认为CMOS技术已经越来越接近基本物理极限,因此有必要考虑CMOS发展的潜在能力,以及进入到纳米范围的CMOS的发展方向,尽管人们依靠常规的按比例缩小规律已经获得了巨大收益,但是花费的成本也越来越昂贵。在这种情况下,改进器件结构设计和使用新型材料会对CMOS技术的进一步发展起到很好的推动作用。阈值电压是描述MOSFET器件的开关特性的重要参数,分析MOS晶体管的阈值电压一个基本要求就是得到表面势。对于长沟道器件来说,源-衬结及漏-衬结沿沟道的耗尽层可以在沟道中忽略。在弱反型和耗尽区,在沟道中不考虑源漏端两个结耗尽层的部分,沟道中表面势可以看做常数,我们仅考虑这部分表面势来计算。对于短沟道器件来说,源和漏端的结电场对于表面势的影响是非常重要的。相对于很小的沟道长度我们不能忽略交界区,它们构成了沟道中重要的一部分。传统的阈值电压模型没有考虑源和漏端的结电场作用,当尺寸减小时,源和漏端的结电场作用对阈值电压产生的影响不容忽视。本文从高斯定理出发,结合数值模拟,建立一个准二维阈值电压模型。首先对源、漏端的p-n结作突变结近似,求出源、漏端p-n结空问电荷区电场强度,在沟道区中,运用高斯定理,忽略可动载流子,考虑源、漏电场作用,拟合一个与源、漏结电场有关的参数,建立MOSFET阈值电压模型。在经典模型中,根据表面势得到耗尽层厚度,在本文建立的模型中,同样可以得到耗尽层厚度与表面势的关系,假定耗尽层厚度刚好等于经典模型的耗尽层厚度,器件刚好反型,那么此时所加栅压为阈值电压。把求得的表面势代入经典阈值电压公式,可以求得阈值电压值。针对以上假设,本文在同一模型中通过数值模拟和理论计算验证,首先与源、漏结电场相关的参数可以拟合成一个函数来表示,改变不同的参数运用medici仿真和MATLAB计算,对得到的理论值与仿真值进行比较,从而证明得到的阈值电压表达式是正确的。