碳化硅（SiC）由于具有禁带宽度大、临界位移能高、热导率高等优点而成为制作高温、高频、大功率和抗辐射器件极具潜力的宽带隙半导体材料。4H-SiCMESFET作为一种微波功率器件，越来越受到人们的重视，国内外的许多科研机构已经相继展开了从器件结构到工艺实验等各方面的研究。本文重点围绕4H-SiC MESFET的新型结构优化设计、关键工艺以及器件制备等方面展开工作。首先对4H-SiC MESFET的沟道层和缓冲层进行了设计，确定了沟道层和缓冲层的厚度和掺杂浓度。然后利用器件仿真软件多凹栅结构的4H-SiCMESFET进行了数值分析，分析了器件参数对特性的影响，给出了器件优化设计的参数。最后，设计了4H-SiC MESFET的版图结构和实验工艺流程，研究了制备多凹栅结构的关键工艺，并进行了流片。多凹栅结构测试结果表明：在频率3.2GHz，输入功率40dBm时，输出功率50W，增益8dB和效率32%,器件在功率和增益上明显提高。