随着半导体芯片的制造工艺不断改进以及特征尺寸的减小,集成电路日益向小型化和高密度化发展,很容易遭受到静电放电(ESD)的影响。一次轻微的ESD事件,甚至会造成器件永久失效。横向扩散金属氧化物半导体(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor,LDMOS)作为常用的功率器件,具有较好的驱动能力,为了与现有的工艺相兼容,由LDMOS器件修改后的高压ESD防护器件可用作芯片管脚的ESD防护。本论文详细分析了LDMOS在ESD应力下的电学特性和热学特性,提出了两个新结构,并用仿真软件进行验证。主要的研究成果包括:1、深入分析了ESD产生的过程及各测试模型,对ESD防护器件受到静电脉冲后所涉及到的物理仿真模型进行了分析,主要包括物理传输方程、能带模型、迁移率、雪崩击穿模型、间接复合和俄歇复合。2、针对常规LDMOS器件在ESD应力下由于触发电压过高,表面电流集中而导致器件抗ESD性能不高的问题,提出并验证了一种用于降低表面电流集中的新结构,新结构通过引入具有高低掺杂浓度的漂移区和N型衬底埋层,具有了低触发电压,二次击穿电流高等优点。仿真结果表明:新结构触发电压降低了36%,二次击穿电流提高了51%。3、针对常规SCR-LDMOS器件开启触发电压过高、维持电压过低问题,提出一种利用PN结辅助开启的新结构。新结构通过引入PN结来辅助提高触发开启前的空穴载流子浓度,降低了触发电压,提高了维持电压,并且具有较强ESD鲁棒性。仿真结果表明:新结构触发电压降低了44%,维持电压提高了两倍多。