随着CMOS技术进入到超深亚微米技术时代，氮氧硅作为栅介质已得到广泛的应用。以PMOS器件在负偏压温度应力引起的阈值电压不稳定性(NBTI)为代表的氮氧硅MOS器件的可靠性问题得到了广泛关注。本论文针对氮氧硅栅PMOS器件在源漏偏置作用下的NBTI退化特征和相关机制开展了研究，所开展的主要研究工作和取得的成果有：　　 (一)研究分析了超深亚微米尺度的氮氧化硅PMOS器件在源漏偏置条件下的NBTI特性及其相关的物理机制。实验观察到了在较高源漏偏压范围内，器件的NBTI效应增强，同时引起Si－H键断裂的激活能随源漏偏压增大而线性减小的新现象。以此为基础，合作提出了活力空穴辅助增强的反应扩散模型解释了实验观察的NBTI新效应，即在较大源漏偏压作用下，漏端附近的空穴获得了较高能量(远小于热载流子能量)成为了活力空穴，活力空穴辅助增强了沟道界面的Si－H键断裂反应，从而导致了NBTI效应的增强。　　 (二)研究分析了源漏偏置条件下NBTI的恢复特性，实验观察到了随源漏偏压增大，器件阈值电压的恢复比率降低的新现象，提出了恢复比率与新生界面缺陷态能级分布相关的概念。按照已经提出的界面缺陷恢复势垒模型，如果新生的界面缺陷态能级低于恢复的临界能级，则新生界面缺陷态是不可恢复。因此，实验结果建议，随源漏偏压增加，深能级新生界面缺陷念密度增加，所以，撤消应力后位于临界能级以下的陷阱态比例越高，恢复比率越小。　　 (三)采用电荷泵测量办法，测量分析了源漏偏置和NBT应力作用下界面陷阱的生成和恢复特性，实验结果证实了在源漏偏置条件下，活力空穴辅助增强的Si-H键断裂反应引起的新生界面陷阱态增加(不可恢复的界面陷阱比例也增大)是引起NBTI退化增强的主要因素。　　 本论文的研究结果将有助于理解NBTI退化的物理机制，给出准确的NBTI退化模型，对深亚微米氮氧硅器件的可靠性研究提供有价值的参考和指导作用。