得益于高压、高频、高温以及高功率密度等优越特性,SiC MOSFET器件具有极大潜力被广泛应用于电动汽车、充电桩以及光伏逆变器等领域。目前,商用SiC MOSFET器件主要分为平面型和沟槽型。相较于平面型器件,沟槽型SiC MOSFET器件具有更低的导通电阻,更能充分发挥SiC材料的优势。虽然近些年SiC MOSFET已经取得一定进展,但其可靠性问题仍未得到有效解决,尤其是在极端电应力的雪崩环境中,器件需要同时承受极高的雪崩电压和雪崩电流,由此产生的高温会严重影响器件的可靠性。本论文针对沟槽型SiC MOSFET器件面临的雪崩可靠性问题,通过自主设计并搭建的雪崩可靠性测试平台和半导体数值分析工具Synopsys Sentaurus TCAD,结合器件剖片、EMMI（微光显微镜）、FIB（聚焦离子束）等失效分析手段,系统研究了非对称槽型和双沟槽型SiC MOSFET器件的单次雪崩和重复雪崩鲁棒性,重点探究了器件在不同电感负载和不同雪崩能量比例下,重复雪崩的退化和失效模式,阐明了器件重复雪崩退化或失效的深层次物理机制,揭示了制约不同沟槽型器件重复雪崩能力的关键因素,对沟槽型SiC MOSFET器件的工程应用具有重要的指导意义。首先,自主设计并搭建了雪崩可靠性测试平台,完成了非对称槽型和双沟槽型SiC MOSFET器件的单次雪崩能力评估。通过单次雪崩测试结果得出两类槽型器件的单次雪崩鲁棒性分别受制于热应力和电场应力。其次,基于单次雪崩能量,对器件重复雪崩鲁棒性进行了对比评估。通过监测器件的静态参数和三端阻抗,确定了器件在重复雪崩应力下的退化和失效形式。在20%雪崩能量比例下,非对称槽型SiC MOSFET器件的导通电阻增大是由金属热疲劳引起,属于热致失效;而双沟槽型SiC MOSFET器件的阈值电压和导通电阻的减小则是热空穴注入栅氧化层所导致,属于场（电场）致失效。当雪崩能量比例提高到40%,非对称槽型SiC MOSFET在不同电感负载下呈现出不同的退化或失效形式。3.6m H电感条件下,器件发生场氧化层退化或破裂,推断为热应力所致。300μH电感负载下,器件的退化机理为热空穴注入和金属热疲劳。而对于双沟槽型SiC MOSFET器件,40%雪崩能量比例下的失效均为栅漏短路,失效机理为槽栅底部栅氧化层击穿,属于场致失效。最后,通过Sentaurus TCAD仿真工具,对比分析了雪崩期间器件的碰撞电离率和电热分布,验证了非对称槽型和双沟槽型SiC MOSFET器件重复雪崩下的退化或失效分别由热应力和电场应力所致,结合EMMI和FIB结果确定了器件的失效位置,非对称槽型和双沟槽型器件的失效分别是多晶硅栅上方的场氧化层退化和沟槽底部的栅氧化层击穿。此外,通过对比分析重复雪崩与单次雪崩差异性,发现不同于单次雪崩的破坏失效,重复雪崩应力下的失效往往与栅氧化层陷阱和热应力的积累有关。本论文通过器件测试评估和数值仿真分析方法较系统地研究了沟槽型SiC MOSFET器件的雪崩可靠性,获得了不同沟槽型结构SiC MOSFET器件的雪崩退化和失效模式,深入探究了制约不同沟槽型器件雪崩能力的关键因素。对于双沟槽型SiC MOSFET器件,降低负载电流能减轻电场应力;而良好的散热管理有利于提升非对称槽型SiC MOSFET器件的重复雪崩鲁棒性。