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第三代半导体材料又称宽禁带半导体材料,因其独特优良的性能被广泛的应用在军事、医疗、照明等众多领域。作为第三代半导体材料的碳化硅（SiC）,有着众多优良的性能,如禁带宽度大、电子饱和漂移速度快、临界击穿场高、以及耐高温耐辐射等。这些优良的性能使得SiC被广泛的应用在大功率、高温、抗击高辐射等半导体电子器件的制造领域。目前大部分的SiC肖特基器件都是以外延片作为基底材料。而本文基于离子注入技术,以单晶4H-SiC作为衬底制备出拥有较厚的灵敏区的肖特基器件。并对器件的形貌及电学特性进行了详细的研究。利用SRIM模拟仿真软件,在不同注入条件下比对N离子在4H-SiC中不同的分布状态。重点仿真了注入剂量、注入角度及注入能量对N离子分布的影响。最终得出当样品采用如下参数进行离子注入时（倾斜角度为7°;4次离子注入;注入能量分别为30 keV、70 keV、120 keV、200 keV）可得到400 nm分布相对均匀的N离子注入区域。1450℃条件下对N离子注入后的单晶4H-SiC进行2h高温退火处理,进而修复由离子注入带来的晶格损伤及N离子电学激活。通过紫外吸收光谱发现,离子注入后在370500nm吸收强度稍有提升,经退火后由恢复了陡峭的吸收边。在对拉曼散射光谱中E1和E2的峰强比进行计算中发现,离子注入后的峰强比变大而退火后的峰强比又恢复到初值。通过X射线衍射谱测发现,离子注入后（004）晶面对应的峰位由35.63°变为35.74°,同时在该峰位附近出现了较小的孪生峰,而高温退火后峰位重新回到35.63°,小的孪生峰消失。在扫描电子显微镜图像中,高温退火后样品表面形貌会遭到破坏,而在表面采用AlN进行退火保护的样品相对于没有进行保护的样品的表面形貌得到了明显的改善。实验发现热KOH溶液能够有效去除AlN,并通过能谱分析测试进行了验证。对N离子注入面进行电阻率测试,得出载流子浓度约为1.0?1018cm-3,激活率约为10%。使用高真空蒸发台制备了Al/Ti/Au欧姆电极和Ni/Au的肖特基电极。通过Silvaco软件对器件进行仿真并得出,器件的开启电压为8V;反向饱和电流为2.5×10-19A;势垒高度为1.47eV。高温退火0.5h和2h的器件开启电压分别为10V和12 V;反向饱和漏电流分别为1.0×10-9A和1.5×10-8A;势垒高度分别为0.89eV和0.84eV。器件的仿真结果与实际结果有一定程度的偏差,其原因是在器件的制备过程中,高温退火无法完全修复由离子注入导致的晶格损伤,会在4H-SiC内产生一定量的缺陷。而高温退火也会降低4H-SiC的表面形貌,并且Ni与4H-SiC反应会导致C原子的析出,进而提高C空位的含量。所以对器件的整体电学性能造成影响。