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SOI器件辐射效应一直以来都是SOI器件辐射加固技术的重要研究内容，尤其是总剂量辐射效应方面的研究。由于SOI器件具有多个易受辐射影响的绝缘氧化层，这样使得它在总剂量辐射效应方面比体硅器件更为复杂。通过对国内外有关抗辐射SOI器件研究的发展现状进行系统调研，本文对SOI器件的总剂量辐射效应进行模拟仿真，并对其加固技术进行了进一步的研究。通过对SOI器件的总剂量辐射失效机理、物理模型以及TCAD模拟仿真等方面的研究和分析，本文主要在以下几个方面进行了研究：1、本文通过对SOI器件的总剂量辐射效应理论进行了调研与研究，提出了一种新的用于TCAD仿真的总剂量效应数值模型。通过分析SOI MOSFET的总剂量效应物理机理，建立了一些描述器件物理过程的方程，从而进行总剂量效应数值模型的推导，采用直接求解方程的方法进行一步步地推导，最后获取得到了氧化物俘获空穴电荷浓度以及阈值电压漂移量与辐射总剂量的关系表达式。在数值模型的推导过程中引入了一个重要参数，即氧化层内部空穴陷阱浓度Nt，它决定了俘获空穴电荷浓度的饱和值，而其本身只由器件的工艺、氧化层的性质及温度决定。围绕这个参数Nt，利用典型的0.8μm SOI CMOS工艺实测所得数据，进行了总剂量模型的数值验证。结果表明，该总剂量效应数值模型具有一定的可行性，在给定的工艺参数下，俘获空穴电荷浓度的理论计算值与实测值的误差均在允许误差10%以内。2、从现有抗辐照加固方法出发，通过适当优化，得到了更为良好的抗总剂量辐射性能的加固器件结构。分别对BUSFET结构、H栅结构和环形栅结构三种加固结构进行了优化设计。3、结合新的总剂量效应数值模型，对典型的0.8μm CMOS工艺下的PD SOI MOSFET器件进行了总剂量辐射TCAD仿真。在TCAD Sentaurus软件环境下，分别建立了0.8μm和1.6μm的器件结构，模拟仿真过程包括工艺过程的仿真及总剂量辐照前后的电学特性仿真。通过仿真数据分析，对PD SOI MOSFET器件的电学特性随辐射总剂量的变化关系规律进行了总结，为下一步设计新PD SOI MOSFET器件结构提供了参考依据。