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碳化硅垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（Silicon Carbide Vertical Double-Diffusion Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,SiC VDMOSFET,简称SiC VDMOS）是功率半导体器件中拥有巨大潜力的时代新兴功率器件,使用新型半导体材料碳化硅,凭借其材料本身的多种电学特性,在高压、高温和高功率器件应用领域具有极为可观的前景。具体表现有高耐压、宽禁带、耐高温以及高电子迁移率等等。因此,作为最前沿的功率器件之一,对SiC VDMOS功率器件亟需进行相应的研究而且也具有较大科研意义。对于功率器件的研究,击穿电压BV以及导通电阻RON之间的关系是首先且必须研究的,通常需要器件拥有较高的BV和较低的RON,对于硅材料来说,两者之间存在一个“硅限”:RON∝BV2.43,同样的对于碳化硅也有类似的限制。另外,本文还特别关注到了SiC VDMOS特有的高栅氧化层电场的问题,在槽栅的拐角处,由于栅氧化层与半导体界面处的高斯关系和结构转角处的曲率效应,此处会出现一个极高的电场,超过了二氧化硅的临界击穿电场,在器件被击穿之前就发生栅氧击穿,降低了器件的工作稳定性与可靠性。针对此问题,本文提出了深槽结构予以改善,即在栅极下方将栅氧化层延伸至漏极的衬底处。然后在深槽结构的基础上,为了解决BV及RON间的矛盾对立问题,本文研究了在SiC VDMOS中加入超结结构的方案,通过超结对于器件漂移区的纵向电场调节作用,提高器件耐高压能力,同时解除对漂移区的杂质掺杂浓度的限制,使导通电阻显著地减小。综上即本文所研究的深槽超结型SiC VDMOS（简称DT-SJ SiC VDMOS）。在DT-SJ SiC VDMOS的研究中,使用二维仿真软件对器件的参数性能进行优化,将其与常规的超结SiC VDMOS（简称C-SJ SiC VDMOS）和C SiC VDMOS器件在耐压特性、导通特性、最高栅氧电场、栅电荷和开关特性各个电学特性方面都做了横向的对比,均实现了性能的提高,新器件结构实现了较为优秀的电学性能表现。本文所研究的DT-SJ SiC VDMOS器件具有击穿电压2885 V,导通电阻1.625mΩ·cm2,品质因数5122 MW·cm-2,最高栅氧电场4.79 MV/cm,栅漏电荷8.75 nC。在完成了DT-SJ SiC VDMOS的设计之后,针对纵向器件中关键的纵向电场进行了模型分析,运用边界条件求解Possion方程,得到了器件的电场分布解析模型,并且在漂移区长度、掺杂浓度和漏极偏压等不同参数下验证了模型的准确性。然后在电场模型的基础上进一步推导得到了耐压模型,通过仿真拟合,对耐压模型的相关参数进行校正和优化,得到了误差较小的解析模型,用以更好地指导DT-SJ SiC VDMOS的设计。最终本文设计并研究的DT-SJ SiC VDMOS实现了器件各方面电学性能的整体提升,同时建立了较为准确的电场模型,为功率器件的研究与设计提供了可行的改进方案。