随着半导体集成电路技术的不断发展,新颖的制造技术支持着更小的特征尺寸,更复杂的器件结构在半导体芯片中出现。但是在器件特征尺寸的缩小以及新颖结果的出现的同时,不可避免的会带来一些负面的影响,其中静电放电保护器件的设计就变得越来越困难。因为特征尺寸的缩小意味着栅氧层的变薄,更小的电压就能够击穿器件的栅氧层；新颖的结构也可能导致原本可用的ESD防护器件不复存在,因此我们需要针对ESD防护器件的设计进行研究,以适应半导体产业的发展。本文首先以ESD的基本知识以及ESD的基本防护器件为入手点,介绍了ESD的各种模型和测试方法,并且阐述了几种基本的ESD防护器件的工作原理,包括电阻,二极管,MOS管,可控硅(SCR)整流管等。其次,我们利用TCAD工具进行了仿真分析,通过工艺仿真掌握各个工艺参数对器件结构及性能的影响,然后进行器件仿真,分析ESD防护器件在ESD事件下的内部状态,包括载流子分布,电场分布,碰撞电离等等,以加强对各个ESD防护器件的认识,并进行了工艺参数调整,观察衬底浓度对GGNMOS触发点的影响。针对ESD防护器件在SOI技术中所面临的散热问题,本文从散热问题的源头入手,针对埋氧层阻碍热扩散这一现象进行了大胆的创新设计,并利用TCAD仿真进行了验证,确保该设计的可行性,并就该设计带来的新问题进行了分析,并给出了相应的解决办法。本文的工作是基于TCAD工具的器件仿真分析,是在物理层面上的有益尝试,这些结果将为ESD防护器件设计提供有益的参考,特别是SOI工艺下的ESD防护设计。