针对传统模型未考虑历史电场效应等缺陷，用偶极子转换理论和半导体物理理论描述铁电薄膜极化强度－电场（P-E）关系和金属－氧化物－半导体（MOS）结构的电容－电压（C-V）特性和记忆窗口，将P-E关系代入C-V关系中，对现有金属－铁电层－绝缘层－半导体（MFIS）结构C-V特性和记忆窗口的模拟模型进行了改进。为了验证模型的有效性，以Pt/SBT/ZrO2/Si和Pt/BLT/MgO/Si结构为例，采用改进模型模拟了铁电层的极化行为，以及MFIS结构的C-V特性和记忆窗口，研究了不同厚度的铁电层和绝缘层对C-V特性和记忆窗口的影响，并与实验结果进行了对比。结果表明改进模型能够较精确地预测MFIS结构的C-V特性和记忆窗口。这项工作对MFIS类结构器件的设计和性能改进，具有一定的指导意义。由于该模型数学描述比较简单，可方便地集成到电子设计自动化软件中。