随着半导体工艺的发展，器件特征尺寸越来越小，单粒子辐射效应已经成为辐射环境微电子器件可靠性的一个主要的影响因素。器件尺寸缩小不仅使得半导体存储器对于单粒子电离效应更为敏感，而且出现了电荷共享和多位翻转等新可靠性问题。单次粒子撞击引发多个存储单元的翻转在超深亚微米技术下变得越来越频繁，成为一个日益严重的问题。由于以前的电荷收集模型主要是基于单个节点上的电荷输运收集过程，故无法对粒子从不同位置入射引起的相邻器件间的电荷收集进行分析。然而，对于超深亚微米器件，电荷共享和多位翻转使得上述的假设不再成立。因此，如果想要正确地预计超深亚微米器件中的单粒子翻转率，就必须对电荷共享和多位翻转等新效应的物理机理进行研究。本文通过理论分析和数值模拟对超深亚微米器件新效应的物理机理进行了深入研究，并在此基础上建立了超深亚微米器件考虑电荷共享的电荷收集模型，并通过与90nm MOS技术的TCAD模拟结果进行对比，验证了模型的正确性。本文主要完成的工作及得到的结论如下：1)总结了多位翻转随工艺尺寸发展的变化趋势及多位翻转的物理机理。确定了电荷共享是导致超深亚微米器件发生多位翻转的主要原因。2)建立了超深亚微米器件考虑电荷共享的电荷收集模型。此模型考虑了相邻器件间的电荷共享，并考虑了粒子从器件不同位置入射时，电荷收集的物理机理的不同。3)设计了计算机模拟方案，从建模结果发现，电荷共享随着器件的节点间距的增大而减小，随着入射粒子与器件表面的夹角的减小而增大。研究结果还发现多位翻转的主要机理是电荷共享，并且多位翻转随着器件间距减小而增加。