伴随现代航天技术的快速发展以及微电子技术和小卫星技术的不断进步,航天用电子元器件的尺寸越来越小,封装结构越来越薄,表面贴装器件的应用也越来越广泛。在对此类电子元器件进行地面模拟电离总剂量辐照试验时很可能出现辐照剂量场中器件辐照位置剂量率准确测量,而器件辐照敏感区不满足次级电子平衡条件的现象,导致器件辐照敏感区实际吸收剂量小于平衡剂量,从而试验器件抗电离总剂量水平就可能被高估,为之后的航天器空间在轨运行埋下隐患。因此,研究电子元器件辐照敏感区次级电子不平衡对电子器件电离总剂量效应的影响程度很有必要,对人们评估航天用电子元器件抗辐照水平以及抗辐照加固技术的开发很有参考意义。本论文就上述的问题进行了如下的工作以及获得了相关的成果:选择三款不同型号的双极晶体管作为研究对象,使用聚乙烯材料作为平衡材料使得器件辐照敏感区在进行辐照试验时满足次级电子平衡条件,然后通过测量对比有无设置平衡材料的试验器件辐照敏感电参数的变化,判断该试验器件是否存在辐照敏感区未达到次级电子平衡的现象,并进一步分析讨论器件敏感区未达到次级电子平衡对电离总剂量效应的影响程度。另外结合蒙特卡罗方法,仿真模拟计算器件各结构层的实际吸收剂量以及与平衡剂量的偏差,为分析器件敏感区次级电子不平衡对器件电离总剂量效应的影响提供参考,为平衡材料在辐照试验中的使用提供建议。通过对三款不同型号的双极晶体管进行钴源地面模拟总剂量辐照试验,获得了有无设置平衡材料两种试验条件下器件辐照敏感电参数电流增益随辐照总剂量的退化规律。试验结果表明:塑封直插式NPN双极晶体管MPS2222A和塑封直插式PNP双极晶体管MPS2907A在有无设置平衡材料的试验条件下器件电流增益退化基本一致,并未出现明显差别,而塑封贴片式NPN双极晶体管BC817-16的试验结果则出现了较大的差异。设置平衡材料的器件比未设置平衡材料的器件电流增益退化更加明显。两种试验条件下,晶体管电流增益退化相对变化量在100krad（Si）剂量点时为36.69%,在300 krad（Si）剂量点时为17.41%,随着总剂量的累积器件被高估的抗辐照水平逐渐降低,表明在不满足次级电子平衡的情况下,器件的抗辐照水平可能被高估。此外,还进行了试验器件仅设置前平衡材料和仅设置背平衡材料的辐照试验。分析讨论了这两种试验条件下平衡材料对器件电离总剂量效应的影响程度。结果表明:前累积层平衡材料对器件电流增益退化的影响大于背散射层平衡材料对器件的影响,且这两种试验条件下器件电流增益退化百分比值之和近似等于同时设置前后平衡层的器件电流增益退化百分比值。最后,采用蒙特卡罗方法模拟计算了器件在未设置平衡材料、前后均设置平衡材料、仅设置前累积层平衡材料以及仅设置背散射层平衡材料,四种试验条件下器件各结构层实际吸收剂量,并以60Co-γ射线在硅中深度剂量分布的峰值作为平衡剂量,进行了器件各结构层实际吸收剂量与平衡剂量的偏差计算。计算结果显示:平衡材料能够有效使器件敏感区达到次级电子平衡,前后均设置平衡材料、仅设置前累积层平衡材料和仅设置背散射层平衡材料的器件辐照敏感区实际吸收剂量分别达到平衡剂量的99.34%、92.6%、32.49%。