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由于SOI材料中绝缘埋层（BOX）的存在，SOI器件抗总剂量辐照效应的能力受到限制。针对该问题，为提高常规SIMOX SOI材料的抗总剂量水平，本论文对SIMOX SOI材料进行改性，并比较研究了其对总剂量辐照效应的影响及其机理，利用Pseudo-MOS方法对SIMOX SOI材料总剂量辐照效应进行了研究。 采用两种不同的工艺制备了改性SOI材料，即氧氮共注（SIMON）工艺、注氮改性工艺。利用截面透射电镜（XTEM）、二次离子质谱（SIMS）、X光电子能谱（XPS）及电子顺磁共振（EPR）等手段研究了SIMON和注氮改性工艺对材料结构及性能的影响。结果表明，对于SIMON材料，注入的氮离子在退火过程中容易聚集于界面，剂量过高时会形成气泡；分步退火工艺制备的SIMON样品结构和性能优于一步退火方法制备样品。对于注氮改性SIMOX样品，氮元素主要聚集在Si／SiO2界面上，分布于BOX中的N原子相对较少；氮离子注入峰值位于BOX中距离上界面约50nm左右时对BOX的氮化效果最好。对比上述两种工艺，注氮改性SIMOX样品结构优于SIMON样品。 利用60Co-γ射线和10 keV X射线研究了基于以上SOI材料的MOS／SOI电容、部分耗尽MOSFET／SOI器件的总剂量辐照效应，分析了制备工艺对SOI材料总剂量辐射效应的影响。结果表明，SIMON SOI材料未达到理想中的抗总剂量辐照加固效果。注氮改性工艺能够在SIMOX SOI材料的BOX中引入电子陷阱，提高了材料的抗总剂量辐照特性，但同时也引入了空穴陷阱，导致了BOX中初始固定正电荷密度增加，为正栅器件的特性带来负面影响；其中一个可能的原因是，高温退火导致的N在BOX／Si界面附近的积累促成了BOX中氧化物固定正电荷的形成；合适的注N工艺能提高其抗辐射能力。 采用Medici软件模拟研究了辐照偏置电场对PD NMOSFET／SOI器件辐照效应的影响。结果表明，在ON、OFF、Pass-Gate（PG）三种偏置中，PG状态是最恶劣的辐照偏置。因为该状态下各部分的BOX中电场均处于最强状态，在电场的作用下，