由于SOI MOSFET比体硅MOSFET存在更复杂的结构，因此它的总剂量辐照效应也比体硅更复杂。为了提高SOI MOSFET的抗总剂量水平，本论文对不同结构的部分耗尽型SOI MOSFET（PDSOI MOSFET）的总剂量效应进行了研究，并利用电荷分离的方法从微观方面研究SOI MOSFET的总剂量效应，还利用MEDICI模拟的方法对SOI MOSFET中电场进行模拟，进一步研究了SOI MOSFET的总剂量效应的机理。　　 为了比较不同SOI结构的总剂量效应，采用SOI材料制成不同结构的MOSFET并进行了X射线辐照实验。MOSFET结构包括不同栅结构：条栅结构，H型栅结构，环栅结构、环源结构（GAS）、环晶体管结构（GAT）。不同的体接触：条栅MOSFET有体接触从栅一端引出，BTS体接触两种，环栅MOSFET有一个体接触和四个体接触两种体接触类型。不同宽长比：24/0．8、10/10、3/30等等。比较发现，环栅结构基本上没有边缘寄生MOSFET效应，是最好的一种无边缘结构。而其他几种无边缘结构背栅MOSFET存在边缘效应，使背栅特性变差从而影响正栅MOSFET特性。BTS体接触效果也比体接触从栅一端引出要好，也能很好地消除边缘效应。宽长比与正栅MOSFET和背栅MOSFET输出电流Ids基本成正比，而边缘寄生MOSFET的Ids不受器件宽长比影响，因此宽长比大的器件边缘寄生效应相对较小。由于边缘寄生MOSFET也有总剂量效应，因此边缘效应越显著的器件总剂量效应也越显著。　　 氧化物陷阱电荷与界面态电荷共同作用于MOSFET使转移特性曲线产生漂移和畸变，中带电压电荷分离法就是通过比较辐照前后的转移特性曲线，把氧化层陷阱电荷浓度和界面态电荷浓度分开计算出来。这样可以定量地表征辐照效应。电荷分离的方法还有电荷泵法、C-V法、双晶体管法等等。基于中带电压法用VC++编写了电荷分离程序，用程序对上述总剂量辐照试验的数据进行进一步计算，得到上面各种结构的SOIMOSFET前栅、背栅的氧化层陷阱电荷和界面态电荷密度。从这两种电荷密度可以定量地表示MOSFET的辐照效应。分析得到，氧化层陷阱电荷密度随总剂量增加而增加，但是增加到1012～1013cm-2时逐渐出现饱和，界面态密度在1011～1012cm-2时也出现饱和。　　 研究不同栅结构SOI器件总剂量效应归根到底就是研究SOI MOSFET中，正向MOSFET、背向MOSFET、边缘寄生MOSFET的总剂量效应，对这三个MOSFET分别进行研究后发现除环栅MOSFET外，边缘寄生MOSFET的总剂量效应会不同程度地影响SOIMOSFET的总剂量效应。而且对很多加固型SOI器件，边缘寄生MOSFET的总剂量效应更是上升为主要影响因素。　　 用二维模拟软件MEDICI模拟加偏置电压后器件内的电势和电场分布，通过电场分析辐照产生的电子-空穴对运动方向和被陷阱俘获的情况。不同偏置条件下栅氧、埋氧、场氧中氧化层陷阱电荷密度不同的原因是氧化层和体区界面附近的电场强度不同，电场强度大时有更多空穴漂移到界面附近，总剂量效应较显著；不同偏置条件时电场方向也不同，空穴漂移的方向不同，俘获的位置也不同，总剂量效应不同。