目前，MOSFET的特征尺寸已经进入超深亚微米技术领域，传统的平面MOSFET结构将面临很多困难。如短沟道效应将变得非常严重，另外在较低的阈值电压下，既要获得较高的驱动电流，又要维持较小的关态漏电流，这也是一个严峻的挑战。为了抑制短沟道效应以及实现CMOS驱动电流的匹配，新型结构(如FinFET，多栅MOSFET)和新型材料(如应变硅MOSFET、SiGe MOSFET和高k栅介质MOSFET)的场效应晶体管被相继提出。　　 FinFET作为一种新型的器件结构，被认为是最有应用前途的纳米尺寸器件之一。与传统的MOSFET相比，其在控制短沟道效应、改善亚阈值特性和抑制栅极漏电流等方面具有明显的优势。本文重点研究了三栅FinFET的短沟道效应和拐角效应，通过设定简化的边界条件求解3-D泊松方程，得到了器件的亚阈值特性的解析模型。并采用数值模拟方法，分析了硅鳍(fin)厚度和高度对器件短沟道效应的影响，研究结果表明：通过合理优化硅鳍厚度或高度，可以有效的控制短沟道效应，模拟结果和实验结果一致。在进一步对FinFET的拐角效应进行2-D数值模拟分析过程中，并未观察到由拐角效应引起的泄漏电流，与传统的体硅CMOS结构有所不同，拐角效应并未使得FinFET性能的变差，反而提高了其电学性能。　　 利用SiGe材料作为器件沟道的新型p-MOSFET，它比体硅p-MOSFET具有更高的空穴迁移率，这将有利于改善CMOS电路的高速性能和集成密度。本文利用2-D数值模拟方法，研究了不同Ge组分对应变Si1-xGex沟道p-MOSFET的输出特性、电容-电压特性以及阈值电压的影响。计算结果表明：提高应变Si1-xGex沟道中的Ge组分，器件亚阈值电流明显增大，栅电容在器件进入反型状态时产生显著变化，阈值电压的改变与Ge组分的增加成线性关系。并结合相关物理模型，通过分析器件电阻随沟道长度的变化关系，得出了空穴迁移率与沟道长度和总电阻的微分成正比。模拟结果将为应变Si1-xGex沟道p-MOSFET器件材料、结构与工艺的优化设计提供一定的参考依据。