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随着体硅MOSFET特征尺寸的逐步缩小而将接近物理极限，很多非传统的器件结构被提出来从而继续维持摩尔定律。双栅MOSFET因具有诸多优点，如较薄的沟道硅膜厚度、较强的短沟抑制能力、接近理想的亚阈斜率、较低的寄生电阻和寄生电容，被视为最有可能取代传统体硅CMOS而用于22纳米及以下集成电路的纳米级器件结构之一。然而，在双栅MOSFET成为半导体行业的主流技术之前，还有很多问题需要解决。用于集成电路模拟的纳米双栅MOSFET器件的SPICE模型在工艺开发和电路设计之间起着重要的桥梁作用，是纳米双栅MOSFET集成电路实现产业化过程中非常重要的一个环节。本文将针对纳米双栅MOSFET器件集约模型进行研究，主要研究内容如下: (1)提出适用于不同器件结构和工作模式的纳米双栅MOSFET通用模型，即可适用于从本征到重掺杂的不同沟道掺杂浓度，同时可以在不同模式下进行工作，例如对称双栅、非对称双栅和独立双栅MOSFET。根据双栅MOSFET不同器件结构和偏置条件下的沟道电势分布情况，将其分为不同的模块并分别进行建模，通过不同工作模式之间的内在联系，利用耗尽层近似建立关键变量进行不同子模块的判断和选择，从而实现纳米双栅MOSFET模型的统一性或通用性。 (2)分析两个双栅MOSFET模型之间的相关性，并针对这两个模型在计算精度和计算效率方面的优势和局限性进行了对比和讨论。基于雅克比-牛顿（Jacobian-Newton）迭代提出一种高效计算表面势的方法，并给出一个合理的初解，大大提高了纳米双栅MOSFET模型的计算速度。此外，通过Verilog-A语言将本模型嵌入到电路仿真工具HSPICE中，为模型的实际应用奠定基础。 (3)对双栅MOSFET中的高阶效应进行研究并给出相应模型。针对纵向电场导致的迁移率退化效应进行了分析，将迁移率退化效应模型嵌入到纳米双栅MOSFET的通用模型中进行修正，使得这个适用于不同工作模式的纳米双栅MOSFET模型更加完善。另外，对SOI薄膜技术中的自热效应进行了研究，并提出与器件结构相关的热阻模型，反映了薄膜中热电阻的非线性特征。 (4)根据沟道中拉普拉斯方程的边界条件，提出一个用于四端双栅MOSFET的统一特征长度模型，为获得良好特性（例如，较为理想的亚阈斜率和阈值电压）的器件设计提供理论依据。基于二维的TCAD数值模拟，验证了我们提出的特征长度模型适用于不同的器件结构，包括超薄体SOI MOSFET和对称DGMOSFET。同时，将提出的特征长度模型与目前已有的标度理论进行了对比，基于该模型，有助于理解不同理论模型之间的相互联系。