Flash、SONOS都是非易失型存储器，具有在线可编程、数据信息掉电不丢失、读写速度高、抗震动性好等优势，在航天器中有广泛应用，是航天电子系统中不可或缺的核心器件。但是空间辐射环境中的电离辐射总剂量效应、位移损伤效应、单粒子效应等辐射效应会导致非易失存储器功能失效，这对航天电子系统将是灾难性的后果。铁电存储器、相变存储器、磁性存储器等新型非易失存储器不仅在性能上优于Flash等传统非易失存储器，在抗辐射能力上也有望更具优势，为了尽早将新型非易失存储器应用于航天电子系统中，需要全面掌握新型非易失性存储器的抗辐射能力，开展新型非易失性存储器的辐射效应和损伤机理研究，可以为航天系统高性能、高可靠信息存储进行知识积累和技术储备。本文主要针对主流的几款非易失性存储器技术，研究新型存储单元和存储器的辐射效应测试表征技术，将存储器置于不同辐射环境和不同工作条件下，全面地研究了参数退化的效应规律和功能失效模式，系统分析了非易失存储器的辐射损伤机理，在国内率先对不同非易失存储器的辐射效应、损伤机理进行了比较。 通过本文的研究，主要取得了以下的成果：
(1). 研究了非易失存储器的辐射效应测试技术。使用大规模数字电路测试系统开发测试程序，测试从存储器的器件手册中选取多种DC和AC参数，辐照前后使用程序对存储器进行测试。开发的测试程序扩大了寻找辐射敏感参数的范围，捕捉到文献中未曾报道的辐射敏感参数，提高了存储器的错误覆盖率，避免了对存储器抗辐射能力的高估。
(2). 研究了SONOS、Flash两款传统非易失存储器和铁电存储器、磁性存储器、相变存储器等新型非易失存储器的电离辐射效应和损伤机理。结果表明本文选择几款新型非易失存储器抗辐射能力基本要高于传统非易失存储器，提出了传统非易失存储器中的电荷泵电路是造成这种差异的观点，探讨了电荷泵电路在试验过程中辐射损伤机理。
(3). 新型非易失存储单元拥有优秀的抗辐射能力，阻变存储单元在使用60Coγ辐射源累积剂量达到200kGy(Si)，器件功能正常，保持特性和耐受力性能稳定。铁电存储器、磁性存储器、相变存储器的试验结果表明新型非易失存储器功能失效的电路模块不是存储单元，而是CMOS控制电路。
(4). 分析了新型非易失存储器的辐射敏感参数与辐射感生陷阱电荷之间的关联关系，认为氧化物陷阱电荷引入附加电场使铁电薄膜受肖特基发射或空间电荷限制电流的作用导致了铁电存储器漏电流的增加，磁性存储器的漏电流增加可以用氧化物陷阱电荷的数目影响Frenkel-Poole效应的电流大小的原理解释。
(5). 研究了新型非易失存储器在不同工作条件和不同的辐射环境下的辐射效应。铁电存储器CMOS电路被偏置到不同的工作状态，对辐射的敏感程度不同，表现出不同的损伤响应。新型非易失存储器对高低剂量率的响应基本符合时间相关效应。新型非易失存储器的功能失效累积剂量在不同辐射源辐照下基本一致，辐射敏感参数的响应略有不同。将磁性存储器置于磁场与辐射场的复合场下，其功能失效阈值与总剂量效应相同，辐射敏感参数的表征反映复合场的辐射损伤要小于总剂量效应，原因可能是复合场产生了较少的氧化物陷阱电荷。