在短短的半个多世纪里MOS器件飞速发展,出于性能和成本的考虑MOS器件的尺寸越来越小,然而伴随着尺寸的缩小平面MOSFET的问题越来越严重,于是人们将目光转向了三维立体Fin FET。Fin FET因立体三栅结构大大加强了栅极对沟道的控制能力,Fin FET以其特有的优势很快成为了行业内22nm节点以后的首选结构。但是Fin FET在低温环境中还没有被很好的研究,市场上还没有一套适合于极低温Fin FET的模型。在极低温下器件的性能会发生很大的变化,这对于电路设计来说会有很严重的问题,所以研究极低温Fin FET器件的特性,建立极低温下Fin FET的模型是很有必要的。本文针对Fin FET器件在极低温下的特性进行研究,并分析其与温度的关系,基于BSIM-CMG模型对器件进行直流和射频参数提取并改进原有模型,对改进的极低温模型进行验证。本文的具体研究内容如下:(1)介绍了Fin FET的结构并从平面MOSFET器件的工作原理出发类推到三维Fin FET器件,介绍了其它几种多栅结构器件。(2)对适用于Fin FET建模的BSIM-CMG模型进行了介绍,推导了BSIMCMG模型的核心方程。(3)对极低温下MOSFET器件进行研究,介绍了极低温下会出现的新效应,对载流子迁移率和阈值电压受温度影响的原理进行了分析和公式的推导。(4)测量了Fin FET器件在77K,120K,200K,250K,300K五个温度下各自的直流和射频参数,针对测试的数据进行直流和射频的参数提取并对数据进行分析,对阈值电压、载流子的迁移率、亚阈值斜率、跨导、寄生电容、最大截止频率、震荡频率进行关于温度的研究。(5)针对提取到的参数关于温度的变化建立方程,对BSIM-CMG模型进行改进,使模型在常温到极低温的整个温度范围内都适用,对改进的模型进行验证。