本文主要以高功率微波(HPM)作用下的器件失效为研究对象，基于HPM效应实验中发现的器件失效现象，结合仿真进行失效机理分析并探讨防护方法。针对HPM效应实验中发现的CMOS闩锁效应，通过初步仿真，推测了HPM诱发下CMOS反相器发生闩锁的机理。在考虑HPM的电压特性(正弦电压信号，存在负值)后，分析了MOS晶体管中寄生电容的分布特性。并在原先的CMOS反相器寄生电路模型基础上，加入了栅到衬底的沟道电容，形成新的闩锁触发机理。进一步的仿真说明，输入的变化通过沟道电容在衬底内引入了一个充放电电流，电流足够大时可以触发闩锁。对于HPM效应实验中发生的晶体管特性退化与畸变，则通过仿真模拟了HPM作用下晶体管的工作过程。仿真发现，晶体管能达到的晶格最高温度取决于外加的功率。结合高温诱发的晶体缺陷模型，通过仿真模拟了缺陷导致的晶体管特性曲线畸变与退化。仿真结果与实验结果有相同的趋势。针对HPM作用引起的器件失效，分析了如何在器件结构与电路层级进行防护，在传统的防护方式以外，仿真分析了特定方法对HPM诱发的失效的抑制作用。