短沟道MOSFET的SiO2栅介质暴露出栅极泄漏电流过大等严重问题，需要高k材料来代替传统SiO2，但是由于多晶硅栅电极与高k材料结合会出现如费米能级钉扎等现象，需要采用金属栅电极替代多晶硅栅电极。　　 本文首先对短沟道下的TaCN/La2O3 SOI NMOSFET进行了系统性研究，通过与传统Polysilicon/SiO2栅极结构SOINMOSFET的电学特性对比，发现采用TaCN/La2O3栅极结构后，明显改善了SOINMOSFET在短沟道下的工作性能，栅极泄漏电流得到明显的减小，抑制短沟道效应的能力变强，关断特性好优势，在此基础上对栅极结构进行了优化，引入了异质栅(DMG)结构，即栅电极由TaCN一种材料变成了TaCN和Ti两种功函数不同的材料，通过对短沟道下Ti+TaCN/La2O3 SOI NMOSFET的输出特性、阈值电压特性、阈值电压漂移特性、亚阈值斜率特性、DIBL等特性的研究，指出了随着沟道长度的减小，Ti+TaCN/La2O3 SOI NMOSFET相对于TaCN/La2O3 SOI NMOSFET不但能够减小热电子效应、提高短沟道下的输出电流、降低关态功耗，而且还能够更加有利的抑制短沟道效应和漏致势垒降低效应。　　 本文的栅介质材料采用稀土氧化物La2O3，栅电极材料采用TaCN和Ti，器件仿真工具为SILVACO-ATLAS。