基于航空航天领域对空间探测的需求,集成电路面临着工作环境充满宇宙辐射的挑战。一方面,宇宙环境中的各种高能粒子会造成电路失效,从而使航天器丧失探测及传递信息的能力;另一方面,航天电路的高度集成化是发展的必然趋势,然而随着集成度增高,集成电路对空间辐射会更敏感。因此研究集成电路的辐射可靠性具有重大意义。目前在深纳米工艺代,鳍型场效应晶体管(Fin FET)已逐步取代平面金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在集成电路应用中的地位,但对于电路性能更优异的新型器件的探讨仍在持续。其中一种具备三个独立栅极结构的新型Fin FET器件(TIG Fin FET)被提出。本论文探究了该新型TIG Fin FET结构的单粒子瞬态效应(SET)以及由其构成的反相器与六管SRAM单元的单粒子特性。具体研究内容及结果如下:第一,利用TCAD工具对TIG Fin FET进行详细的器件级单粒子瞬态仿真。三维仿真结果表明,相同重离子入射条件下,N型TIG Fin FET收集的瞬态电流峰值是P型TIG Fin FET的1.25倍。入射路径分别只经过沟道或衬底时,N型TIG Fin FET漏端收集到的瞬态电流比例为0.96:0.21,大于辐射经过路径的体积比0.67:0.37。而从源到漏不同位置进行重离子入射的结果显示,入射位置在漏极势垒结比在源极势垒结处收集的瞬态电流峰值高1.6 m A。漏极不同工作电压下收集的瞬态电流与势垒分布趋势相同。另外,在入射角度敏感性的研究中,发现不同入射角度收集的瞬态电流脉冲峰值与重离子入射路径体积成正相关。第二,针对由独立三栅Fin FET器件组成的反相器进行了单粒子仿真,并通过重离子辐射对传播延时的影响来评估其抗辐射能力。首先成功利用独立三栅器件的不同开启方式搭建了多种类型的反相器,所有反相器电压传输曲线(VTC)正确时对应的电路参数,包括器件沟道长度、宽度、输出端电容和电阻被一一列表。对各反相器单粒子敏感性强弱进行了比较,发现不同模式反相器由辐射导致的传播延时不同。然后对比TIG Fin FET,常规Fin FET,独立双栅Fin FET(DIG Fin FET)反相器的重离子仿真结果,发现部分模式的TIG Fin FET反相器由辐射引发的传播延时更小,而相对延时则明显低于常规Fin FET反相器。第三,通过在TCAD混合仿真中结合提参的方法对基于TIG Fin FET设计的新型SRAM结构进行单粒子效应仿真。采用该方法对SRAM-TIG1读操作的仿真结果证明,该仿真方法能在保证精确性的同时,将仿真时间至少缩短四倍。最后用该方法分别探究两种TIG Fin FET SRAM单元的单粒子性能,结果表明传输管的导电性越好时,抗辐照能力越强,且采用反馈设计的SRAM-TIG2单粒子稳定性更强。本论文对新型Fin FET结构,TIG Fin FET器件的单粒子可靠性进行了详细研究,并进一步探索了基于该器件搭建的反相器和SRAM的单粒子效应。论文中采用的结合提参进行混合电路仿真对提升TCAD仿真速度具有参考价值。另外,本论文研究内容对提高深纳米工艺代器件可靠性具有指导意义。