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集成电路产业的迅速发展极大地促进了社会进步,CMOS工艺由于成本低、速度快、集成度高以及功耗低等优点被广泛应用于集成电路设计中。在集成电路设计过程中,晶体管模型将会直接影响电路仿真的精确度,进而影响到电路性能。因此,一个准确的晶体管模型是集成电路设计成功的关键。随着现代CMOS工艺的不断发展,器件特征尺寸逐渐减小,截止频率不断提高,如何获得更加精确的晶体管模型是现如今面临的一大挑战。本文主要对体硅工艺以及SOI工艺的CMOS晶体管非线性等效电路建模技术进行了研究。首先针对90nm体硅工艺MOSFET,考虑到晶体管本征效应以及一些高频寄生效应,建立了小信号等效电路模型,并进行了S参数验证。比较了几种不同直流模型对MOSFET直流特性的描述精度以及模型复杂度,最终选择其中的一种对90nm体硅工艺MOSFET直流特性进行表征。此外,在小信号等效电路模型中,由于栅电容属于偏置相关元件,本文根据栅源电容和栅漏电容的偏置相关特性建立了栅源电容和栅漏非线性电容模型。相对于体硅工艺来说,SOI工艺结电容和互连线寄生电容小,泄漏电流小,而且SOI工艺中每个器件都被氧化层包围,基本上消除了闩锁效应。因此,针对0.18μm SOI MOSFET,进行了非线性等效电路模型研究,首先分析讨论了SOI工艺MOSFET的基本物理效应并建立了晶体管小信号等效电路模型,然后根据栅电容的偏置相关特性建立了非线性栅电容模型,根据测试直流I-V特性建立了直流模型,最后此基础上构建完整了的非线性等效电路模型并进行了验证。综上,本文主要研究内容可以分为三部分:1.使用Cadence(Virtuo)进行测试结构设计,搭建射频微波在片测试系统,对晶体管进行测试并对测试数据进行去嵌。2.90 nm体硅工艺CMOS晶体管非线性等效电路模型研究。包括小信号等效电路模型、直流模型以及非线性电容模型研究。3.0.18μm SOI工艺CMOS晶体管非线性等效电路模型研究。包括小信号等效电路模型、直流模型以及非线性电容模型研究。