为了使复杂的纳米MOSFET毫米波噪声物理模型可用于工程设计，研究了其简洁模型的表达形式。通过器件的双端口相关噪声矩阵变换和分析，实现了复杂的噪声物理模型的简化。所提出的简洁模型不仅高精度地表征了器件的非准静态效应，并且可通过Verilog-A语言以四结点的形式，直接嵌入到ADS仿真设计工具，从而在保证精度的同时，大大降低了设计的复杂度。实验结果验证了所建模型在强反型区和弱反型区均比现有的三结点模型具有更高的准确性。

为了有效地表征纳米MOSFET强反型区下的射频噪声特性, 研究了其噪声建模的方法。在分析45 nm MOSFET射频小信号等效电路参数提取结果的基础上, 建立了该器件漏极电流噪声的简洁模型。该模型完整地表征了决定45 nm器件噪声机理的三个组成部分: 本征漏极电流噪声、栅极管脚寄生电阻热噪声和栅漏衬底寄生电磁耦合噪声。噪声测量在验证所建模型准确性和精度的同时, 还表明: 45 nm MOSFET的本征漏极电流噪声为受抑制的散粒噪声, 并且随着栅源偏压的降低受抑制性逐渐减弱直至消失。

为了有效地表征45 nm MOSFET毫米波频段下的电学特性, 研究了其高频等效电路的建模方法。基于45 nm MOSFET的器件物理结构及其导纳参数分析, 通过综合考虑器件的本征物理特性、管脚及测试寄生特性, 提出了一种准静态近似的高频等效电路模型及其参数直接提取的高精度简化算法, 以此来统一表征模型参数从强反型区到弱反型区的偏置依赖性, 并使之在不同偏置条件下的特性表征具有良好的连续性, 以便于移植到商业仿真设计自动化工具中。通过ADS2013仿真工具的散射参数模拟结果与测量数据的一致性比较, 验证了所建模型的实用性及其参数提取算法的准确性, 并表征了45 nm器件的偏置依赖性。