碳化硅材料有着包括禁带宽、击穿电场大、电子饱和漂移速度快等等物理性质方面的优势,这决定了碳化硅材料在高温、高频、高辐射等这些相对极端的环境下发挥重要的作用。同时,埋沟MOSFET(在SiO2/SiC界面注入一层N型掺杂层)的出现很好地避免了SiC/SiO2界面对载流子输运的影响。为了更好地发挥碳化硅埋沟MOSFET在功率性能的优势和潜力,必须对器件的电学击穿特性进行较为深入的模拟研究。本文的主要工作有:研究了4H-SiC埋沟MOSFET的基本结构模型及其参数,其中主要包括迁移率模型及其参数、不完全电离模型和碰撞离化模型,验证了器件的工作机理,讨论了器件的基本特性,验证了埋沟MOSFET相对传统MOSFET的优势;研究了4H-SiC埋沟MOSFET的高温特性。为接下来讨论4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性奠定了基础。为正确地模拟4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性,合理地设置了器件的深度和漏区的宽度。介绍了4H-SiC埋沟MOSFET的基本击穿机理;比较了埋沟和传统MOSFET的击穿特性,埋沟器件的击穿电压大说明了它在高压器件方面具有一定的优势;讨论了4H-SiC埋沟MOSFET的各个结构参数对器件击穿特性的影响,包括埋沟沟道掺杂浓度、沟道深度、衬底掺杂浓度、氧化层厚度、场板等;最后,介绍了环境温度对器件击穿特性的影响等。结果表明:4H-SiC埋沟MOSFET击穿电压随着栅压、沟道掺杂浓度、埋沟深度、氧化层厚度增大而增大;随着衬底掺杂浓度增大而减小;随着场板的出现而增大;另外,击穿电压随着温度的升高而增大。这将对4H-SiC埋沟MOSFET在今后研究中起到指导作用。介绍了4H-SiC埋沟MOSFET研制的最新实验情况。实验测试表明所有器件的阈值电压都为正,说明器件都是增强型的;器件I-V特性都具有较好的线性区和饱和区;最高的有效迁移率约为90cm2/Vs。实验获得了较高的迁移率,但和文献报道还有较大的差距,提出了一些改进方案。由于实验条件所限,4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性测试实验工作还没有来得及进行。