随着VLSI制造技术向深亚微米方向快速发展,热载流子效应导致了MOSFET电路系统的可靠性问题。本文所研究的LDD MOSFET器件是深亚微米器件可靠性加固的理想结构,能够有效抑制热载流子效应。本论文在典型短沟MOSFET器件模型基础上建立了适用于深亚微米LDD MOSFET的简捷模型。从热载流子的产生和注入机制入手,分析了在不同偏置下的热载流子效应,并且在幸运电子模型的基础上导出了栅电流模型。重点分析了衬底电流的机理,在I-V特性模型的基础上建立了适用于LDD MOSFET器件的衬底电流模型,其中对特性长度这一非常重要的参数做了改进描述,使之更适合分析薄栅深亚微米器件的衬底电流特性。本论文对LDD MOSFET器件进行了仿真分析,探讨了LDD MOSFET器件工艺参数对热载流子效应的影响。提出了LDD MOSFET器件热载流子退化的物理解释,并进行了DAHC和CHC应力条件研究。最后通过对DD MOSFET延伸结构(DDD MOSFET,MLDD MOSFET,ITLDD MOSFET,PLDD MOSFET,BLDD MOSFET)的热载流子研究,展开探讨了不同器件结构对器件可靠性的影响。