空天应用集成电路通常需要工作在恶劣的空间辐射环境中,因此会受到太空中高能粒子轰击从而引发辐射效应。美国国家地理数据中心（NGDC）和美国航空航天局（NASA）统计发现单粒子效应是导致卫星电子系统故障发生的最主要的原因。随着工艺尺寸缩减,元器件集成度不断提高,节点电容减小,电路工作频率提高,单粒子效应对CMOS集成电路的可靠性影响越来越严重。同时,为了满足日渐提升的星上运算需求,抗辐射CMOS集成电路需要基于更加先进的工艺节点,FDSOI技术成为28纳米以下抗辐射CMOS集成电路发展的重要选择。因此,针对FDSOI器件和电路的单粒子效应研究对未来空天应用集成电路设计发展十分必要,引起了学术界和工业界的强烈关注。本文以28-nm FDSOI器件和SRAM电路为主要研究对象,结合三维TCAD数值模拟、地面重离子辐照实验和理论分析的研究方法,对FDSOI器件SET敏感性特点、工艺尺度缩减带来的影响、温度电压入射粒子等多种因素与SET和SEU的相关性等科学问题展开了系统的研究。本文的研究工作和成果主要是以下四个方面:（1）首次指出工艺尺度缩减对FDSOI器件SET敏感区位置以及NMOS和PMOS敏感性差异的影响。研究发现,FDSOI工艺中NMOS器件比PMOS器件对SET更加敏感,而这种敏感性差异在0.2-μm大尺度工艺下表现显著,28-nm小尺度工艺下表现不明显。随着工艺尺度继续缩减,FDSOI工艺中NMOS和PMOS的SET敏感性将更加接近。FDSOI器件真正对SET最敏感的区域是靠近栅区的漏区,并且随着工艺尺度缩减漏区将变得比栅区更加敏感。漏极接触向远离栅极方向移动时最敏感区域将向远离栅极的漏区方向漂移,且电荷收集量增大。（2）首次提出28-nm FDSOI器件在低电压工作状态下SET有强烈的反温度效应。研究发现,当电源电压在0.6V以上时,SET脉冲宽度随电源电压减小近似线性增大。然而,电源电压在0.6V以下时,SET脉冲宽度随电源电压减小忽然剧烈增大。首次发现28-nm FDSOI工艺下器件在低电压（<0.6V）工作状态时表现出很强的SET温度敏感性,而且SET脉冲宽度呈现显著的反温度效应,但正常电压（1V）工作状态时SET对温度并不敏感。通过分析温度和电源电压对器件饱和电流和电荷收集量的影响揭示了SET与温度、电压的相关性机理。（3）全面评估了28-nm FDSOI SRAM单粒子翻转的LET阈值以及入射位置、入射角度相关性。TCAD模拟结果表明,与45-nm以上FDSOI SRAM单元中晶体管漏区不敏感的结论不同,28-nm工艺下最敏感的区域是下拉NMOS晶体管的漏区。发现28-nm FDSOI SRAM单元发生SEU的阈值LET约为1.8 MeV-cm2/mg。重离子辐照实验发现,顺栅角度入射比垂直栅角度入射对SEU截面的影响更大,但都和垂直入射的SEU截面一样在10-10量级,垂直入射没有发现单粒子多位翻转,30°和60°角度入射也很难产生单粒子多位翻转,多位翻转截面在10-12量级。（4）发现了28-nm FDSOI SRAM电路SEU轻微的反温度效应、电压相关性受粒子LET影响以及最好的体偏置是零偏。结合三维TCAD数值模拟和重离子辐照实验发现,28-nm FDSOI SRAM电路中SEU呈现出轻微的反温度效应,高温时SEU截面反而略小,入射粒子LET较高时反温度效应趋弱。当LET较低的粒子（O离子）辐照时,SEU截面在电源电压减小时明显增大,而LET较高的粒子（Ge离子）辐照时,SEU截面与电源电压没有明显的相关性。SEU截面最小的体偏置为零偏状态,即NMOS和PMOS器件体偏置均接地。本文着眼于FDSOI技术引入的新型结构带来的器件SET敏感性差异和电荷收集机理变化,考虑了工艺尺度缩减对SET敏感性特征带来的影响。同时针对太空环境恶劣的温度条件和FDSOI技术低电压低功耗的工作特点,重点关注了电压和温度条件对器件SET敏感性的影响。针对FDSOI工艺CMOS集成电路中SEU更高的软错误贡献率,选取最典型的存储模块SRAM电路为研究对象,重点分析了粒子入射情况以及电路工作状态等多种相关因素对SEU截面的影响。本文成果对系统全面认识FDSOI工艺单粒子效应特性提供了可靠的参考依据和原始数据,为未来FDSOI工艺抗辐射CMOS集成电路设计提供了重要的理论指导。