应变硅技术通过在MOSFET器件的沟道中引入应力来提高载流子的迁移率,从而提升器件的性能,而且应变硅技术以体Si CMOS工艺为基础,不需要太过复杂的工艺,因而正在作为一种廉价而高效的技术得到越来越广泛的应用,延续着摩尔定律的发展。本文修正了应变硅和应变SiGe的材料参数以及能带模型,建立了应变SGOI PMOS器件内电势分布的二维泊松方程,通过代入边界条件求解方程,得到了较为精确的阈值电压模型。然后采用Matlab软件对其仿真分析,证明了该模型的正确性。为了解决现有应变器件存在的短沟道效应严重、亚阈值斜率增大等问题,本文提出了一种双栅应变硅SOI MOSFET新结构,并设计了一套基于现有CMOS工艺的制造流程。通过求解二维泊松方程,建立了双栅应变硅的阈值电压模型。随后采用Matlab软件对其仿真分析,证明了双栅应变硅器件能很好地抑制短沟道效应,栅长可缩短至25nm。利用建立的阈值电压模型,本文还模拟了器件关键参数(如栅氧化层厚度、应变硅厚度、Ge组分等)对器件性能的影响。根据模拟的结果,对这些参数进行优化,提出了较为合理的器件参数值。