由于应变Si材料的能带可调，载流子迁移率高，生长工艺与当前的硅工艺兼容，因此被应用到当前集成电路的制造工艺中，以提高器件的性能。而集成电路的广泛应用，尤其是在空间环境和核应用环境的广泛应用，使得对应变Si器件的辐照损伤效应的研究很有必要。论文分析了应变材料的性能增强机制，比较了多种应力引入方法，重点研究了应力对硅材料能带结构、载流子迁移率的影响、以及电学性能增强的机理和引入双轴应力的技术；针对双轴应变Si MOS器件，分析了γ射线总剂量辐照损伤效应对其的电学特性，尤其是界面特性的作用机制，重点对其微观物理过程进行了研究；在此基础上，设计了应变Si MOS器件的结构和制造版图，优化了器件制备时的工艺参数，最后制备出了应变Si MOS器件的样品，通过测试表明该器件性能优于同尺寸的体Si MOS器件。根据器件的结构，通过求解物理方程，得到了辐照条件下，pMOS器件的阈值电压预测模型，并对该模型进行了仿真，仿真结果与理论分析结果基本吻合。设计了应变Si MOS器件的γ射线总剂量辐照实验方案，并开展了相关实验，实验数据和理论模型的对比分析基本一致，证明了阈值电压模型的正确性，同时分析了辐照对跨导和I-V特性的影响，得到了其在辐照条件下的变化规律，之后对辐照过后的器件进行了常温退火实验，得到了退火后器件性能的变化规律，为应变器件的抗辐照加固提供了指导，也为深入研究辐照对应变Si器件的损伤效应提供了参考。