近年来,在无线通信产业的带动下,半导体相关产业开始了飞速发展,随着晶体管特征尺寸的减小,平面型器件的短沟道效应愈发严重,其性能逐渐难以满足要求。因此,一种新型结构的鳍式场效应晶体管（Fin Field-Effect Transistor,FinFET）应运而生。相较于平面型器件,FinFET器件可以有效改善短沟道效应,增强栅控能力,提升器件整体性能,因此受到学术界和工业界的广泛关注。但是,关于低温环境中FinFET器件的应用还没有很好地被研究。低温下,器件具有诸多性能优势,特别是其迁移率与饱和速率的增大。此外,低温器件可广泛应用于太空探索、医疗器械设备、超导等领域。因此,低温条件下FinFET器件应用具有广阔前景,展开对FinFET低温特性的研究具有重要意义。本文主要针对毫米波频段的FinFET晶体管在动态温度变化条件下的特性展开了一系列研究工作。首先,本文提出了一个改进的毫米波频段的FinFET晶体管等效电路模型,对毫米波频段下的金属互连线与硅基衬底之间的磁耦合效应机理进行了探究。考察发现,相较于低频,互连线与衬底间的磁耦合效应在毫米波频段影响显著。因此,我们构建了改进的考虑磁耦合效应的晶体管等效电路模型,并提出了相应的参数提取手段。与未考虑磁耦合效应的工作相比,改进模型可以提升模型相位精度,且该模型在0.2 GHz～66.2 GHz的频率范围内具有较高精度。其次,在去除测试结构得到FinFET晶体管的小信号参数后,使用提参方法对温度变化范围内（84 K-295 K）等效电路模型中的元件进行初值提取。然后,对晶体管外部寄生及本征参数进行温度相关性分析,再结合工艺及物理特性,总结元件值随温度的变化规律。最后,本文针对传统迭代方法求解直流模型在低温下存在误差这一问题,提出了一个改进的考虑动态温度变化的直流模型。基于经典泊松方程,使用朗伯W函数表征精确地电荷密度方程,进而构建电荷基电流模型。为了验证模型的准确性,基于14 nm FinFET工艺构建了测试结构,测得了84 K-295 K温度范围内器件的电流特性。将传统模型、改进模型的计算结果与测试结果进行对比,发现改进模型可以显著提升模型精度,并在295 K、250 K、200 K、160 K、120 K、100 K和84 K温度区间内都能很好地表征器件电流特性,从而验证了模型的可靠性。