SOI材料可成功的应用于微电子的大多数领域,但由于其SiO<,2>绝缘埋层的自热效应,使其在高温高功率器件中的应用受到局限.科学家们已经对此问题进行了大量的研究,并提出了一些可行性方案.为解决此问题,该文提出采用热传导性能较好的绝缘层取代SiO<,2>薄膜来解决.为开发具有不同绝缘层材料的新型SOI材料和技术,我们首先针对传统SOI结构以及新型SOI结构,建立了适用于"电-热-结构"分析的电热模型,并分析了温度变化对迁移率、载流子浓度、阈值电压、源漏特性等SOI器件主要电学特性参数的影响情况,发现温度升高将使器件沟道迁移率和阈值电压下降,并影响器件的源漏特性及本征载流子浓度,这一观察有利于进一步从理论上探讨和研究功率器件的自热效应给器件性能带来的负面影响.另外,该文还研究了SOI器件运行过程中,由于自身功耗而导致的自加热过程以及散热过程的特点.为定量研究不同环境温度条件下,由于器件功耗导致的晶格温度和内部热应力在器件中的分布情况,我们采用ANSYS v6.1有限元分析软件,模拟了不同器件结构受到自热效应影响的程度.分别从电-热-结构的相互作用等方面研究了自热效应对SOI结构的影响.研究结果表明,A1N、金刚石(diamond)、四面体非晶碳膜(Tetrahedral amorphous carbon,简称ta-C)等薄膜的热传导性能均远优于SiO<,2>薄膜;应力沿器件纵向分布的结果表明,SiO<,2> SOI和diamond SOI器件的应力沿纵向的变化幅度较大,采用ta-C薄膜可以有效降低此幅度.