碳化硅（Silicon Carbide,SiC）材料作为第三代半导体的典型代表,具有优越的物理和电学性能,是未来高压,低损耗电力电子应用领域的基础材料。双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor,BJT）因具有更低的开关损耗与更快的开关速度成为了非常具有前景的功率器件。然而较低的正向电流增益（β）与反向击穿电压(BV_CEO)限制了SiC BJT的商业应用。因此开发与优化影响器件特性的关键工艺实验,并从器件设计的角度提出新型SiC BJT增强结构具有重要意义。首先,本文立足于Silvaco TCAD仿真设计平台,从仿真的角度进行了高压4H-Si C功率BJT外基区界面复合效应的研究。通过研究外基区界面态对器件正向电流增益的影响机理,结合目前的Si C BJT钝化技术,从器件设计的角度提出了两种新型高电流增益钝化结构:外基区异质结钝化结构与P+外延钝化结构。新结构可以抑制外基区表面复合效应,调制外基区表面的电子浓度,降低载流子表面复合率,从而提高器件的电流增益。其次,通过二维仿真器Silvaco研究了钝化技术对高压4H-SiC BJT击穿特性的影响机理。从钝化层固定电荷与钝化层/SiC界面陷阱两个角度研究了高压Si C器件结终端失效机制,提出了两种具有高效率的结终端结构:注入刻蚀型JTE结构与场板辅助型JTE结构。新结构具有工艺简单、工艺选择窗口大的优点,有效降低了终端结构对终端掺杂剂量与钝化层界面电荷的敏感度,提高了终端效率。最后,基于中科院微电子研究所与中车时代电气建立的联合工艺平台,开发和优化了4H-Si C ICP刻蚀、P+离子注入、欧姆接触、表面钝化与Pad金属等工艺条件,优化了流片的工艺流程并完成器件版图,最后完成整个工艺流程的整合。完成了新型发射极金属延伸结构与常规器件的静态电学参数测试,结合器件仿真,分析了新结构正向电流增益提升的物理机制。测试结果显示,新型发射极金属延伸结构BJT击穿电压超过1500V,最大直流电流增益(β_max)达到了43@I_C=0.215A,比导通电阻率(R_SPON)为5.4 m?·cm²,与传统结构相比β_max提升了43%。