在空间环境长时间运行的微电子器件和电路，在受到复杂的空间辐射效应影响的同时，也会由于热载流子注入效应、温度偏压不稳定性效应等的影响而使得性能发生退化。极小的特征尺寸、栅氧厚度以及高κ介质的引入给FinFET器件的可靠性带来新的挑战。为了探究FinFET器件在航天高可靠产品中的适用性，评估FinFET器件和电路长期工作条件下的工作寿命，对该器件在复杂空间环境中的累积失效机制和可靠性问题开展研究工作具有重要的学术价值与应用价值。　　本论文以体硅nFinFET为研究对象，从总剂量效应和HCI/PBTI可靠性两个方面展开研究，主要的研究成果如下:　　(1)对FinFET的Fin宽、Chstop掺杂浓度等关键参数优化以及总剂量效应进行了详细的TCAD仿真研究。电学参数仿真结果表明，Fin宽越小、Chstop掺杂浓度越高，器件的漏电流越小。总剂量效应仿真结果表明:高沟道阻挡层掺杂浓度，大鳍宽，锥形鳍截面形状的FinFET器件对总剂量效应有良好的抑制作用。Sentaurus TCAD混合模式电路仿真表明电路的性能和可靠性在总剂量辐照之后均受到了极大的影响。TCAD仿真研究为未来器件抗辐照性能优化以及面向空间辐射环境的基于FinFET的集成电路设计方法提供参考意见。　　(2)对体硅nFinFET的总剂量效应进行了X-Ray辐照实验研究，辐照偏置为ON态。辐照后器件的阈值电压和跨导均出现增加的现象。结合实验和仿真结果分析了栅介质层与浅槽隔离氧化层(STI)中陷阱电荷的积累对器件阈值和跨导的影响。阈值正漂是因为栅介质在辐照过程中积累了净的负电荷。仿真分析表明STI中的陷阱空穴可以增加Fin底部区域电子迁移率从而导致跨导的增加。室温退火过程中器件的阈值继续正漂，跨导降低。阈值的继续变化可能是由于硅中的电子运动到栅介质层中与部分陷阱空穴发生复合。而跨导的降低主要是因为STI/Fin界面的陷阱空穴的中和。从阈值变化角度来看，STI氧化层中引入的正陷阱电荷，高κ栅介质层(HfO2)中引入的负陷阱电荷导致器件参数变化的趋势正好相反，存在着相互抵消中和的作用。而工艺波动性造成的STI形貌差异会导致HfO2和STI中俘获电荷数量发生变化，从而影响器件的TID响应，甚至会产生完全相反的趋势。利用TCAD仿真分析器件结构的差异对TID效应的影响，结果也验证了关于工艺波动性的推断。　　(3)对FinFET器件的HCI、PBTI可靠性效应进行了实验研究和分析。HCI退化随着栅长减小而减小，但与Fin数目没有明显的关系。原因是Vg=Vd应力条件下，HCI退化已经不再是纯粹的热载流子效应，靠近源端PBTI占据着主导作用。后续的PBTI测试分析发现其主要原因是栅介质层中陷阱负电荷的积累，而没有明显数量的界面态产生。利用不同栅极应力电压下的PBTI退化曲线通过幂指数函数反推0.8V工作电压下器件的PBTI退化情况。HCI与BTI退化与栅长的依赖关系归结于功函数调节层TiAl金属填充性有限导致的有效功函数的差别。