随着科学技术的进步,人们开始对材料有了更高的追求。第一代和第二代传统材料开始不能够满足人们日益增长的需求,于是第三代半导体碳化硅材料（SiC）应运而生。与第一代的硅（Si）、锗（Ge）和第二代的砷化镓（Ga As）等传统材料相比,第三代半导体材料不仅具有较宽的禁带宽度,还具有高电子迁移饱和速度、高击穿电场等优点,可以适应高温、高辐射、高功率等恶劣工作环境,因此成为电力电子领域理想的材料之一。碳化硅混合PiN肖特基（SiC MPS）二极管不仅具有开启电压小的特点,同时还有导通电流大、开关速度快,反向漏电流小、击穿电压高的特点。它是一种非常理想的二极管,再加上其材料的优势,现已成为人们争相研究的对象。首先介绍了SiC MPS二极管的基本理论与器件制备过程,从而为后续实验奠定了理论基础。建立了SiC MPS二极管的热学参数和电学参数,从而验证实验的可靠性。介绍了器件模拟仿真所需的物理模型与基本方程,为后续器件模拟仿真提供了理论基础。其次研究了浪涌应力下SiC MPS二极管失效机理。SiC MPS二极管在浪涌过程中会受到多方面的影响,使得SiC MPS二极管在电流随电压变化的整个过程中出现了电压回滞现象,器件的回滞现象随着施加的浪涌脉冲信号的增大而增大,当施加的浪涌脉冲信号达到SiC MPS二极管所能承受的临界值时,有可能使SiC MPS二极管遭到损坏,进而使得SiC MPS二极管失效。为了探究SiC MPS二极管可能失效的原因,我们通过对SiC MPS二极管进行模拟仿真和SiC MPS二极管芯片剥离实验,发现引起SiC MPS二极管失效的原因是,当给SiC MPS二极管施加超过器件所能承受的浪涌脉冲信号后,会使得器件的结温升高,从而温度达到了器件引线键合处铝（Al）的熔点,使得器件失效。最后研究了SiC MPS二极管在不同的结构参数、不同的热容、不同的热阻下,SiC MPS二极管浪涌能力的变化规律,并对其机理进行了分析。最后为了抑制器件的回弹现象产生,分析了电荷平衡JBS二极管（CB-JBS）结构。首先分析了电荷平衡JBS二极管在浪涌应力下电荷平衡JBS二极管失效机理。在电荷平衡JBS二极管瞬态电流-电压（I-V）曲线中,当给器件施加更高的浪涌脉冲后,它的瞬态I-V曲线在回扫过程中回滞现象越明显,当施加的浪涌脉冲信号超过器件的临界值时,回滞现象越明显,进而促进了温度升高,有可能导致器件发生损坏。其次分析了在不同的参数下对器件浪涌能力的影响。最后分析了结构参数和载流子寿命对器件回弹现象的影响机理。