与部分耗尽(PD)SOI技术相比，全耗尽(FD)技术具有更好的抗单粒子事件和瞬时辐射等方面的能力，但是电学耦合效应使得FD SOI技术对总剂量辐照效应非常敏感。为了提高FD SOI材料的抗总剂量辐照能力，本文对商品化的超薄(项层硅膜厚度＜100nm)SIMOX材料进行了改性处理，比较研究了改性工艺对其总剂量辐照效应的影响，并对其机理进行初步探讨。　　 利用硅离子注入到超薄SIMOX SOI材料的BOX中，并对其进行高温退火处理形成了改性的超薄SIMOX SOI材料。为了准确快捷地表征SOI材料的总剂量效应，将改性前后的材料制备成Pseudo-MOSFET样品，利用60Coγ射线研究了Pseudo-MOSFET器件的总剂量辐照效应。研究结果表明，硅离子注入改性能够抑制氧化物中辐射诱生陷阱正电荷的积累，尤其是采用较高剂量硅离子注入改性的材料，n沟道MOSFET的阈值电压随辐照总剂量负向漂移的程度大幅改善，即此时BOX层中辐射诱生氧化物陷阱正电荷的积累得到了很好的抑制。虽然初始的硅离子注入会在BOX层中引入一定的正电荷，但抗总剂量辐照性能的改善仍可为进一步地参数优化奠定基础。　　 采用X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及光致发光谱(PL)对改性材料的BOX层进行了研究。结果表明，硅离子注入到BOX层中经高温退火后在BOX层中形成了硅纳米晶体团簇，其可以作为有效的深电子陷阱来俘获辐射在氧化物中诱生的电子，与辐射诱生的空穴复合，从而起到部分补偿氧化物中辐射诱生正电荷积累的作用。硅离子注入对超薄SIMOX SOI材料抗总剂量辐照能力的改善与硅纳米晶体团簇的形成和分布密切相关，对BOX层中硅纳米晶体团簇状态的研究能够很好地指导改性工艺参数的优化。