由于应变SiGe材料价带能级分裂,有效地减小了空穴的有效质量、降低了带间散射,从而使空穴迁移率得到了大幅提高,将应变SiGe材料作为导电沟道能极大地提高PMOSFET的性能,而且应变SiGe工艺与传统的Si工艺具有很强的兼容性,因此,已经成为了研究得热点。本文阐述了应变SiGe的形成机制及制备方法,讨论了基本物理及电学特性,建立了应变SiGe材料的能带结构、有效质量、迁移率模型等主要物理、电学参数模型,利用器件仿真软件ISE-TCAD对,研究分析了SiGe层厚度、Ge组分、掺杂浓度、Si帽厚度等几何结构与材料物理参数对应变SiGe量子阱沟道PMOSFET的电学特性的影响。分析了低温Si和栅氧制备等主要工艺及其工艺参数对应变SiGe PMOSFET器件电学性能的影响,获得了优化的应变SiGe PMOSFET器件制造工艺流程,并制造出了样品初样,通过对样品直流特性的测试表明,器件性能达到了设计指标。分析了应变SiGe PMOSFET热载流子效应产生的机制及其对器件性能的影响,研究建立了应变SiGe PMOSFET栅电流模型和衬底电流模型,该模型增加了量子阱和平均自由程对电流的影响,仿真结果表明该模型符合实际情况,并提出了抑制应变SiGe PMOSFET热载流子效应的措施。在以上研究的基础上,分析了引起应变SiGe PMOSFET器件阈值电压漂移的因素,并建立了阈值电压漂移模型,利用Matlab软件对模型进行仿真,仿真结果表明与实验数据基本一致。本文的研究结果为应变SiGe器件与集成电路的设计、制造奠定了理论与实践基础。