与传统的体硅电路比较起来，SOI电路具有高速、低压、低功耗、抗辐照、耐高温等优点。但是由于SOI材料的制作成本比较高，所以原来它的应用主要局限在军工，航空航天等领域来制作耐高温和抗辐照电路，随着SOI衬底技术的发展，SOI园片的成本不断降低，使得SOI进入民用成为可能。随着移动通信、手提电脑等便携式电子产品的发展，集成电路在功耗和体积方面的要求越来越高，SOI将成为实现低压、低功耗的主流技术。所以，对于SOI材料，器件，电路测试，模拟仿真，设计，工艺方面的研究就显得非常的重要 本论文的主要工作分为三个部分。 第一个部分总结了SOI技术的发展历程，发展趋势及其所面临的巨大挑战。在这一部分中，重点总结了SOI技术相对于传统的体硅技术来说的优越性，SOI材料制备的方法流程，SOI新型器件的特性和工艺，以及SOI技术在抗辐照、耐高温、高速、低功耗、低压等领域内的应用及进展。 第二部分我们对高性能低功耗SOI DRAM结构的设计进行了研究，设计了一个低压低功耗SOI DRAM阵列模型，介绍了我们的DRAM的逻辑结构设计，存储单元设计，存储器阵列的设计，及读／写电路等外围电路的设计。完成了存储阵列，控制电路，外围电路的时序设计，原理图设计，版图设计，并且通过了DRC，LVS检查。同时我们针对我们的电路和特定的器件进行了模拟仿真。我们分析了SOI技术应用到我们的SOI DRAM电路上所能获得的优点，并且把我们针对设计的电路和传统的体硅电路进行了对比。 第三部分，我们对SOI材料器件的电学性能测试进行了深入的研究。针对SOI材料与传统的体硅材料在结构上的不同，我们分别用三种不同的电学性能测试模型来进行SOI材料的电学表征。这三种模型分别是：第一，将传统的MOS电容结构应用到SOI材料上来进行C-V，I-V测试，分析计算SOI材料的重要电学性能参数；第二种，针对SOI材料的特殊结构，为了适应生产线上对无损SOI园片进行电学性能测试的要求，应用MOSOS结构来对SOI材料进行电学性能表征。第三种，为了简化SOI材料的电学性能测试结构，使它的测试，分析，计算 摘要与传统的MOS模型相兼容，我们通过引入一个耦合因子，将传统的MOS模型的测试方法，公式引入SOI材料的C－V，I刁测试过程。应用SIS模型来进行SOI材料的电学表征。 本课题由中科院知识创新工程项目《SOI材料和器件》，上海市集成电路设计中心与美国AM公司的AM基金资助。