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SiC以其优异的材料特性,在高温、大功率和抗辐射器件电子学应用方面显示出明显的优势。另外,在化合物半导体中唯有SiC存在本征氧化物SiO2,因此SiC基MOSFET的研究引起高度关注和极大兴趣。本文主要围绕SiC材料和SiC基MOS器件开展了系列研究。在p型SiC中杂质激发态的影响很大,但目前这方面的研究还很少。本文集中研究了激发态对杂质电离、n-MOSFET反型层电荷和MOS电容的影响。激发态的影响与温度、掺杂浓度以及杂质能级深度存在密切的关系。在杂质激发态的作用下,n-MOSFET的反型层电荷面密度降低,激发态主要影响亚阈值区。对于MOS电容的C-V特性曲线,其在平带附近的Kink效应因激发态的影响而减弱,且曲线产生一小的平移。在SiC中存在显著的基态施主能级分裂现象,但目前的电子分布函数并不包含能级分裂因素。在本文中,通过引进基态施主分裂能级的平均能量增量和平均配分函数,得到了包含此因素的分布函数。并研究了在不同条件下基态施主能级分裂对杂质电离、p-MOSFET反型层电荷和MOS电容的影响。在基态施主能级分裂的作用下,p-MOSFET的反型层电荷面密度降低,MOS电容C-V特性曲线平带附近的Kink效应被减弱。为了使电路设计师能够充分利用SiC基MOSFET的优势,必须构建精确有效的器件集约模型(compact model)。在集约模型的构建过程中,高温沟道电子迁移率模型的建立至关重要。本文在考虑到各种现有因素并引进新因素的条件下,建立了比较合理的高温沟道迁移率模型。同时,在这部分中提出了采用与温度—阈值电压实验曲线拟合,来确定界面态参数和固定氧物电荷的新方法。表面势基MOSFET的集约模型中,表面势的显性表达式占有重要地位。目前已有的Si基MOSFET的表面势显性式,没有考虑界面陷阱电荷并认为杂质完全电离,因此它不适用于SiC基MOSFET。本文在Si基MOSFET的表面势显性表达式的基础上,并考虑到杂质不完全电离和界面态这两种因素,推导出了适用于SiC基MOSFET的从积累到强反型区的表面势显性表达式。总之,本文围绕SiC材料和SiC基MOS器件主要进行了四个方面的研究,其中重点研究了MOS器件。