功率半导体是电力电子技术的核心,在电路中主要起到整流与开关的作用,MOSFET因其高输入阻抗的特点,是常用的功率器件。碳化硅作为宽禁带半导体的代表,具有高击穿电场、高饱和迁移率的特点,适合在高压中高频的领域应用。碳化硅具有多种结构,本文中研究使用的为常见的4H-SiC。本文研究对象为SiC沟槽型MOS（SiC UMOS）。SiC MOFET应用在电路中时开关损耗远大于导通损耗,因此改善开关性能是SiC MOFET的一大研究热点。SiC UMOS有两个问题制约着器件发挥最大的潜力:1)虽然在相同耐压下其导通电阻远大于SiC平面MOSFET,但是相应的其栅电荷却要比SiC平面MOSFET大;2)SiC UMOS栅极底部氧化层电场强度容易大于4 MV/cm,器件可靠性较差。因此,为了提高SiC器件的性能,有必要从器件设计角度出发改进SiC MOSFET的开关特性,以分发挥SiC UMOS的优势。本文将主要研究SiC MOFET的开关性能,并提出新结构改善器件的开关性能。本文提出了两种新结构以改善器件开关性能。1.沟槽门型叠栅MOSFET（DTG-MOS）。在传统SiC UMOS基础上,对器件的栅极部分进行改造,该门型叠栅MOSFET在栅极多晶硅处引入了PN结,其栅极结构为N型多晶硅、门型P型多晶硅、门型栅极接触金属层层叠加。该沟槽门型叠栅结构的改造减少了栅极与漏极源极的电容耦合面积与距离,从而减少栅电荷和开关损耗,器件开关性能得到了明显改善。改良后的器件与传统沟槽型SiC MOSFET相比,栅电荷下降了39.5%,高频优值（high-frequency figure-of-merit,HFOM）)减少了39.5%。2.超结积累型沟道MOSFET（SJ-ACCU）。与传统结构不同,该器件呈非对称结构,P柱区包裹栅极底部与侧面,减小栅极氧化层峰值电场。对器件导通特性、阻断特性、栅电荷、开关波形、可靠性进行了研究。通过器件中的积累型沟道与超级结构共同作用下,与传统器件比较,SJ-ACCU实现了在同等级工作电压下,导通电阻的大幅下降。在阻断状态下,SJ-ACCU栅极氧化层部分器件峰值电场强度低于4MV/cm,增强了器件的可靠性。SJ-ACCU击穿电压为1798.65 V,SJ-ACCU的导通电阻为0.82 mΩ·cm~2,比传统结构下降了81.1%。栅电荷为1137.31 n C/cm~2比传统结构减少了34.6%。SJ-ACCU HFOM值为932.59 n C·mΩ,比传统结构减少了87.7%。