由于Si材料受迁移率低、禁带宽度固定等性质的限制,SiGe材料在微电子领域中受到越来越多的关注。在SiGe虚拟衬底上生长应变Si层做器件沟道,将大大增加载流子的迁移率,从而提高器件的跨导和其他性能。但是由于工艺条件的特殊要求,SiGe HCMOS的实现较为困难。本论文正是针对上述问题,对Si/SiGe异质结材料的特性、SiGe HCMOS的优化设计及生长技术,尤其是对其制备的关键工艺进行了研究,并利用Si/SiGe材料生长技术做成SiGe HCMOS器件。主要内容为:1.通过理论分析和软件模拟,给出了SiGe HCMOS的优化设计原则,主要包括:氧化层的厚度、各外延层的厚度和掺杂以及SiGe虚拟衬底的Ge组分,获得了较为匹配的PMOSFET和NMOSFET,并分别给出了其相关参数。2.研究了包括400℃下分子束外延法生长100nm的低温硅层的各外延层生长技术。外延样品表面平均粗糙度为1.02nm,SiGe虚拟衬底弛豫度为85%。3.研究了离子注入法形成SiGe HCMOS的双阱及源漏工艺。确定了注入的离子类型、剂量、能量等关键参数。4.分别对300°C下采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)和700~800°C下采用热氧化技术制备SiGe HMOS器件栅介质薄膜进行了研究。讨论了栅介质膜的电学性能以及相关工艺因素对栅介质膜性能的影响。