碳化硅垂直双注入金属氧化物半导体场效应晶体管(Vertical Double-Implanted Metal-Oxide-Semicon-ductor Field-Effect Transistor,简称VDMOS)具有导通电阻低、开关速度快、击穿电压高等优点,已被广泛应用于中高功率电力系统以及航天航空产业中。然而,碳化硅VDMOS作为功率开关器件,负载短路时器件承受高功率短路应力,因此,器件的短路可靠性受到挑战。目前,国内外对碳化硅VDMOS的短路可靠性并未展开全面研究。本论文旨在揭示碳化硅VDMOS的短路鲁棒性失效和可靠性退化机理,进而给出高短路可靠性新型碳化硅VDMOS结构。首先阐述了碳化硅VDMOS的短路可靠性退化的表征方法:I-V特性、CV以及三端口CP测试方法。其次,搭建了碳化硅VDMOS的短路测试与仿真平台,研究了碳化硅VDMOS的短路鲁棒性以及重复短路应力对碳化硅VDMOS阈值电压、开态电阻、栅极泄漏电流等静态参数和栅电荷、开关特性等动态参数的影响。研究发现,短路过程中碳化硅VDMOS器件结温的升高,引起栅极泄漏电流增加,导致器件短路鲁棒性失效;负电荷在沟道区界面高电场及高温的作用下注入到栅氧层中,导致器件的短路可靠性退化。基于上述研究结果,给出了梯形P型基区碳化硅VDMOS以及高K绝缘栅碳化硅VDMOS两种高短路可靠性新型结构。在保持碳化硅VDMOS阈值电压不变的情况下,梯形P型基区结构可以将器件沟道区界面的短路电子电流密度降低至5.8×10~5A/cm~3,从而将短路可靠性提高5%,高K绝缘栅结构可以将器件沟道区界面栅氧层电场强度降低至2.0×10~6V/cm,从而将短路可靠性提高18.2%。