碳化硅(SiC)材料以其具有宽禁带、高热导率、高临界击穿电场、高饱和电子迁移速度等优良特性,在大功率器件领域扮演着越来越重要的角色,在电力电子系统中拥有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。同时4H-SiC BJT由于很好地弥补了Si基双极型晶体管的缺陷,而且不存在4H-SiC MOSEFT氧化层界面稳定性及沟道迁移率问题,越来越受到人们的重视。因此,对4H-SiC BJT功率器件的研究有着十分重要的意义。本论文以4H-SiC BJT功率器件特性研究为目的,主要进行了以下方面的工作：首先从4H-SiC BJT基本工作原理出发,利用半导体器件仿真工具Sentaurus TCAD 2010建立了器件的物理模型,给出了主要材料参数,对4H-SiC BJT功率器件的特性进行了模拟仿真。对SiC/SiO2钝化层界面态密度,发射区掺杂浓度对器件性能的影响进行了研究。对发射区宽度WE,发射区到基极的距离WP对4H-SiC BJT电流增益的的影响及主要作用机制进行了分析,并提出增加发射区到基极下方基区掺杂浓度,采用双外延层基区及高斯缓变基区等优化方案减小Wp对器件电流增益的影响。其次研究了温度对垂直型4H-SiC BJT性能的影响,分析了常温(300K)和高温(473K)下大注入效应对器件性能的影响。同时,将垂直型和平面型BJT的大注入效应进行了对比,研究结果表明,平面型BJT受到集电区电子大注入的影响比垂直型BJT更加显著,随正向偏置的增加,平面型BJT电流增益下降更快,相同基极驱动电流下的输出电流也更小,提高集电区掺杂浓度可以有效减小集电区电子大注入对器件电流增益的影响。最后对垂直型和平面型4H-SiC BJT的击穿特性和结终端技术进行了研究,对比了垂直型和平面型两种类型的4H-SiC BJT击穿特性。考察了集电区掺杂浓度和基区厚度等器件参数对击穿电压的影响并对其进行了优化。对采用JTE和FFLRs两种基本结终端结构的器件击穿特性进行了分析,对JTE和FFLRs掺杂浓度、离子注入深度、JTE长度、环宽度、环间距、环个数等结终端结构主要参数进行了优化设计。在此基础上,提出了阶梯型JTE结构和JTE+场限环复合结构两种平面型4H-SiC BJT结终端新结构。研究表明,优化后的新型结终端结构相比于常规结终端结构能够更好地调制器件的表面电场,获得更高的击穿电压,器件最大击穿电压可达到3700V以上。同时,在相同耐压等级的情况下,平面型BJT相比垂直型BJT,漂移区掺杂浓度可以更高,基区可以更薄,结终端结构掺杂浓度也可以大大降低,证明平面型4H-SiC BJT在高压、大功率领域拥有不错的应用前景。