随着半导体工艺的不断进步，微电子器件的特征尺寸不断缩小，导致器件栅氧化层厚度越来越薄，内部电路也更容易受到静电放电损害而失效，因此对ESD保护电路性能的要求越来越高。为了更好地预测ESD保护电路的防护能力以便在最短的时间内设计出高性能的ESD保护电路，为其建立准确的仿真模型就显得十分重要。GGNMOS保护器件是应用最广泛的ESD防护器件之一，对它进行原理分析、模型参数提取和建模，可以达到优化电路设计，减小设计周期，提高芯片可靠性的目的。基于此，本文对ESD保护器件GGNMOS的建模进行了系统地研究。论文首先用ISE TCAD工具对GGNMOS保护器件在HBM模式下的特性进行仿真，详细分析了器件的整个放电过程。在此基础上将GGNMOS保护器件分解成理想MOSFET、碰撞电离电流源、寄生晶体管、衬底电阻四个部分，建立了各部分的物理模型并进行了模型参数提取。最后用Verilog-A实现了GGNMOS保护器件的电路级仿真模型，在Cadence Spectre环境下对该器件的直流特性和HBM模式下的瞬态特性进行仿真与分析，进一步讨论了不同碰撞电离电流模型和衬底电阻模型对器件I-V特性的影响。