绝缘体上硅(SOI)技术因为具有良好的抗辐照性能而得以长期应用在抗辐照领域。特别是自上世纪九十年代以来，随着SOI材料制造成本的降低及质量的大幅度提高，SOI技术在辐照环境下的应用更为广泛。但是其特殊的结构使得SOI器件的总剂量效应更加复杂，如何提高其抗总剂量辐照性能成为研究重点。本文首先对PD SOI NMOS器件进行了60Co γ射线总剂量辐照的实验测试，分析了器件辐照前后正栅和背栅晶体管的转移特性曲线及正栅输出特性曲线，研究了不同栅长及偏置状态对器件辐射效应的影响。结果表明，辐照后辐照感生界面态对短沟道器件的影响更大，最大跨导随辐照剂量而退化。受局部浮体效应的影响，短沟道SOI器件的寄生双极晶体管更容易被触发，输出特性的击穿电压更低。栅长影响SOI器件辐射效应还与辐照时的偏置状态有关。关态偏置下，短沟道SOI器件的背栅晶体管受电场影响其辐射效应更加严重。其次，通过ISE-TCAD器件模拟软件建立起二维SOI MOS器件，使用软件中的混合模式对常规反相器以及经过抗辐照加固改良后的反相器电路进行辐照仿真。仿真结果表明，经过上拉结构设计的反相器辐照后可以很好的保持反相器的输出逻辑高电平，二极管连接反相器则能够很好的保持开关阈值点的稳定。而两种结构级联组成的三级缓存反相器对这两种特性的退化都有很好的抑制作用，具有良好的抗总剂量辐照性能。