基于应变硅的金属氧化物场效应晶体管是下一代CMOS技术非常有希望的候选者并且在65nm技术中已经开始应用。对于电子迁移率在这些异质结中的提升已经研究得比较清楚，由于价带的各向异性和非极化特性，空穴迁移率增强的机理还没有象电子迁移率研究得那样透彻。 本文利用K·P模型对以（001）衬底的面内双轴张应变硅和沿<110>方向的纵向单轴压应力应变硅的能带结构进行了详细的研究，首先分析了静水应力对能带结构的影响，同时给出了价带由于剪应力引起的扭曲和并对沿各个方向的有效质量进行了计算，然后给出了态密度有效质量，这在器件建模中有很大的应用。在能带计算的基础上，进行了迁移率的研究，并给出了在应力比较小（小于1GPa）时双轴张应变和单轴压应变下的迁移率模型。结果证明在比较小的应力下双轴张应变并没有提升迁移率，而在单轴情况下却有比较大的提升。建立了应变硅散射模型，并且引入了自洽求解薛定谔方程和泊松方程的方法。利用基于这种方法的计算结果，对垂直场和应力的影响进一步进行了分析。最后，对双轴和单轴工艺进行了比较，明确了在现在的工艺条件下单轴工艺比双轴工艺更容易实现。