随着人类社会的智能化进程加速、大数据和人工智能技术的应用日益普及，对微电子器件的需求非线性增长，以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料，以其优异的物理化学性能有效改善了功率半导体器件的性能指标，解决了硅基功率半导体器件面临着由材料限制带来的诸多问题，满足了航空航天、智能装备、智能交通、物联网工程、消费电子等国民经济的各个行业和领域对高压、高频、高功率、高温以及抗辐射功率半导体的需求。
　　与纵向分立器件相比，横向双扩散金属氧化物半导体（Laterally Double-Diffused Metal-Oxide-Semiconductor，LDMOS）器件因其固有栅电荷小、便于集成的优势，广泛应用于各种智能设备。但是，SiC LDMOS器件的研究，仍然面临LDMOS器件普遍存在的击穿电压与导通电阻的矛盾关系;同时，对于SiC LDMOS器件，还存在由SiC自身晶格特性限制的SiC/SiO2界面退化问题，目前尚未形成高可靠性的工艺流程。SiC LDMOS器件击穿电压与导通电阻的矛盾关系，由SiC/SiO2界面退化导致的沟道反型层迁移率低，可靠性研究不充分等问题，严重影响了器件的性能与应用。因此，深入研究SiC LDMOS器件的电场调制原理与工艺可行性设计，优化击穿电压与导通电阻的折衷关系、提高沟道反型层迁移率和器件可靠性，有助于推动SiC LDMOS器件的商用进程。
　　本文研究以优化SiC LDMOS器件的击穿电压与导通电阻折衷关系为基本目标，借助SiC材料自身的耐压特性，确保器件一定的耐高压水平，在此前提下探讨SiC LDMOS器件的电场调制原理，以电场调制技术为主要手段，通过优化器件击穿电压的敏感参数、提高漂移区掺杂浓度来改善器件的品质因数，实现器件耐压、功率功耗和响应速度的整体改善。
　　为此，本文的主要工作如下:
　　(1)在文献研究的基础上，针对本文的研究需求，系统的梳理、归纳出高压SiC LDMOS器件设计与仿真研究的半导体物理学框架方程、量子统计学模型体系，借助理论与文献经验修订了模型参数，并归纳凝练出本文SiC LDMOS器件设计的指导思想，核心是发挥SiC材料优良的微电子学特性，对Si LDMOS器件设计过程中通常的技术取向做出必要的修正，发挥SiC材料与器件结构对器件性能的交互影响，使SiC材料与器件结构对器件性能的提升产生“1+1＞2"的效应。
　　(2)为解决LDMOS器件击穿电压与导通电阻的矛盾关系，基于RESURF原理、介质场增强原理，部分SOI技术，横向变厚度技术，提出一种具有双L形埋氧层的横向功率器件DL-SiC LDMOS。在该器件结构中，利用L形埋氧层的拐角形成固定电荷积累，通过增强埋氧层电场来提高漂移区内部的电场强度。在有源区下方以及漂移区下方双L埋氧层之间的SiC窗，解除了埋氧层对漂移区纵向电场扩展以及有源区散热的限制。该结构可同时实现提高器件的耐压性能，优化器件的品质因数，改善器件的散热性能。
　　(3)为解决DL-SiC LDMOS器件由于SiC/SiO2界面质量缺陷导致的工艺可靠性问题，在继承DL-SiC LDMOS器件设计经验的基础上，提出一种基于体结构的具有阶梯复合漂移区的SiC横向功率器件SC-LDMOS。利用横向变厚度技术，对器件漂移区表面横向电场分布进行优化。采用Multi RESURF技术，在增加器件纵向电场强度、进一步提高SC-LDMOS器件耐压性能的基础上，通过提高漂移区表面的掺杂浓度来降低器件的导通电阻，实现了器件的品质因数、开关速度和散热性能的整体折衷优化。
　　(4)将SC-LDMOS器件耐压性能的研究延伸至辐照环境，考察单粒子辐照效应对器件击穿电压的影响，并采用P+源区扩展法对器件的SEB效应进行加固。本文在研究SC-LDMOS器件单粒子辐照损伤问题的过程中，依据SiC的临界击穿电场与SiO2相近的客观事实，和器件的材料与结构对器件的击穿电压存在交互影响的认知，认为在SiCLDMOS器件中，SEB阈值与SEGR阈值相差不会太大，4H-SiC LDMOS器件单粒子辐照损伤不存在如“Si LDMOS器件单粒子辐照效应体现在易触发SEB损伤”的固定模式。SiC LDMOS器件单粒子辐照效应的触发主要受器件结构特性的影响，SEB和SEGR触发均可发生。本文关于SC-LDMOS器件单粒子辐照效应的仿真结果支持了这一观点。