随着集成电路的广泛应用,特征尺寸的不断减小,辐射环境下各种辐射粒子引起的单粒子翻转效应日益严重。研究半导体器件的单粒子翻转效应,提高其抗单粒子翻转的能力,成为近年来国内外微电子学领域的重要课题。本文首先介绍了辐射环境、单粒子翻转机理、入射粒子的表征方法及其在半导体中电荷淀积模式和单粒子翻转的量化表征方法。随后分析了本文用于仿真的SOI及应变硅技术。提出了器件单粒子翻转的模拟方法,并应用ISE软件进行了模拟仿真。对电荷漏斗效应进行了验证,提出了判定主要电荷收集机理的方法,发现双极放大效应在深亚微米器件电荷收集中起着很大的作用。分析了器件及粒子各种参数对器件单粒子翻转特性的影响,并着重对SOI器件的双极放大效应进行了模拟仿真,发现其双极增益随LET值增大而减小。最后对全局张应变的应变硅器件进行了模拟仿真,结果并未显示更好的抗单粒子翻转特性。对体硅、SOI和应变硅器件对比,发现全耗尽型SOI器件的抗单粒子翻转特性最好。