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随着空间技术的发展，越来越多的电子系统需要在各种辐射环境中应用。这些航天系统使用了大量的双极线性集成电路用来完成模拟功能。为了提高航天系统的抗辐射能力，延长其使用寿命，必需对双极器件的辐射效应及损伤机理进行深入的研究。
另外，研究表明双极器件普遍存在低剂量率辐照损伤增强效应，这使得目前实验室评估双极器件所采用的大剂量率辐照评判结果，与器件实际抗空间低剂量率辐射水平严重不符，从而给航天领域电子系统的可靠性带来极大安全隐患。因此，找到一种能够在实验室推广的、高效可靠的双极器件加速评估方法具有重要意义。
本文从基本的双极器件--双极晶体管出发，系统地研究了六种不同工艺的国产NPN双极晶体管的电离辐射效应，主要研究工作如下：
研究了不同剂量率下的国产NPN双极晶体管的电离辐照效应。研究发现国产NPN双极晶体管普遍存在低剂量率辐照损伤增强效应，即低剂量率辐照下具有更为显著的电离辐射损伤，并结合空间电场模型对低剂量率辐照损伤增强效应的机理进行了阐述。
研究了基-射结正向偏置、零偏置和反向偏置等三种偏置条件下的国产NPN双极晶体管的辐射损伤。研究发现相同剂量率辐照时，基-射结反向偏置时国产NPN双极晶体管的辐照损伤最大，零偏次之，正向偏置其辐照损伤最小，并结合边缘电场模型对上述实验结果内在机制进行了讨论。
研究了相同辐照条件下，半导体工艺参数对国产NPN双极晶体管辐照损伤的影响。研究发现〈111〉晶向的国产NPN双极晶体管的辐照损伤大于〈100〉晶向；深结的国产NPN双极晶体管的辐照损伤大于浅结；薄氧化层的国产NPN双极晶体管的辐照损伤大于厚氧化层；发射区的掺杂类型对国产NPN双极晶体管辐照损伤有很大的影响。研究还发现氧化层厚度对国产NPN双极晶体管辐照损伤的影响要大于其他工艺参数对辐照损伤的影响，占主导作用。该研究结果为双极器件和集成电路抗辐射加固工艺提供了实验数据和理论依据，为进一步的辐射损伤研究及抗辐射加固器件的生产设计奠定了理论基础。
对双极器件的变温辐照加速评估方法进行了验证。研究发现，变温辐照加速评估可以真实地模拟国产NPN双极晶体管的低剂量率辐照损伤。同时对变温辐照加速评估方法进行了改进，提高了变温辐照评估方法的测试效率。