由于SOI材料中绝缘埋层(BOX)的存在，使得SOI器件抗总剂量辐射能力不足，并且静电放电问题也较为严重，这两方面问题严重制约了SOI技术在空间环境中的应用。对器件进行总剂量辐射加固研究必须依靠地面上的辐射源进行辐射评估，因而理解不同辐射源的辐射机理以及它们与空间辐射粒子造成的辐射效应之间的异同性就成了研究SOI加固技术的关键。　　 本文首先总结了天然空间辐射环境的总体性质，并对辐射效应机理进行了概括。在此基础上，利用阻止本领的衡量方法，结合国内外研究成果，分析了质子、电子以及X射线和60Coγ射线在氧化层中造成不同的电荷积累的机理，比较了它们造成器件电学性能退化的异同性。　　 基于商用SIMOX SOI材料，制作了部分耗尽环栅SOINMOSFET，并利用10keV X射线源和60Coγ射线源，在三种不同的偏置状态下分别对这些器件进行了辐照试验。试验结果表明SOI NMOSFET总剂量辐射效应与辐射时的偏置状态有关。Pass-Gate(PG)是最恶劣的偏置状态，其次是OFF偏置， ON偏置下器件受辐照的影响最小。为了分析原因，分别用MEDICI模拟软件和数值模型模拟了掩埋氧化层中电场强度与空穴俘获率，模拟结果阐明了总剂量辐射效应受偏置状态影响的机理，合理地解释了实验结果。　　 传统辐照总剂量试验的辐射源采用60Co，但大型Co源对环境危害较大。X射线作为辐射源具有安全、剂量率控制准确、可进行硅片级的测试等优点，从而可大大降低封装、测试、运输的成本，提高研发效率。通过测量ON偏置下标准SOI NMOSFET由氧化物俘获电荷造成的背栅阈值电压漂移来获取剂量增强效应对器件的影响，再结合不同的偏置状态下两种辐照不同的电荷产额关系，提出了一种新颖的由器件X射线辐射下的辐射响应推导其在60Coγ射线辐射下响应的方法。　　 最后，对部分耗尽SOI ESD保护电路进行了初探性研究，总结和概括了三种静电放电的模型以及静电放电测试方式及失效判断标准，结合研究当前SOI ESD保护技术发展的最新动态，设计了SOI ESD保护电路的版图，包括各种尺寸的栅控N+N-P+(N+P-P+)二极管、B/G-C DTMOS二极管，限流电阻以及VDD到VSS的ESD钳位电路，并根据所设计的ESD保护电路，最终完成了54HC系列电路的版图设计。