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肖特基势垒二极管（Schottky Barrier diodes，SBD）是利用金属与半导体之间的接触势垒进行工作的功率器件，适合在低压、大电流输出场合用作高频整流，检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝位。本文主要通过对功率肖特基器件新型结构的设计，以达到降低器件的比导通电阻、提高器件阻断特性、改善反向恢复特性的目的，从而实现功率肖特基器件的高性能、低功耗和高可靠性。本文主要利用Silvaco TCAD工具对功率肖特基器件的结构设计以及性能进行仿真研究。本文首先对功率肖特基二极管的电学特性进行分析，为后面的新型结构设计奠定了理论基础。肖特基二极管的主要电学指标包括：比导通电阻，击穿电压，反向漏电流，反向恢复特性，输出电容等。这些特性是影响器件性能、功耗以及可靠性的主要性能指标。对于超结结构的肖特基二极管，除了以上的特性，电荷平衡的影响也是极为重要。为了近一步提高和改善功率器件的这些重要特性，本文分别针对沟槽MOS势垒肖特基二极管（TMBS）和超结结构肖特基二极管（SJ-SBD）两种肖特基器件进行了相应的新型结构设计：1、多介质沟槽MOS势垒肖特基二极管（VK-TMBS）VK-TMBS是在保证击穿特性的前提下，采用多种介质材料形成沟槽MOS结构，以达到降低器件比导通电阻的目的，很好的改善了击穿特性与比导通电阻的矛盾关系，提高了器件的品质因数。VK-TMBS的击穿电压达到140V，与普通TMBS相似；180A/cm2电流密度下的正向压降为0.59V,而普通的TMBS则为0.64V，导通电阻比TMBS减小了26.7%。2、沟槽MOS超结肖特基二极管（TM-SJ-SBD）TM-SJ-SBD是针对普通SJ-SBD设计的一种新型结构，主要在不明显损失器件正向导通特性的前提下，降低了器件的反向漏电流、明显减少了器件的反向恢复电荷、提高了反向恢复软度系数，从而很好地降低了器件的静态以及动态功耗。在最优结构参数的情况下，TM-SJ-SBD能够获得与普通SJ-SBD相似的击穿特性，击穿电压为178V。130V反向偏置电压下的反向漏电流为1.57×10-5A/cm2与普通SJ-SBD相比减小了46.5%。反向恢复电荷减小了54.2%，反向恢复峰值电流减小了67.9%。3、双超结肖特基二极管（DSJ-SBD）DSJ-SBD主要通过双层超结结构的设计，改善了普通SJ-SBD的电荷不平衡问题，降低了器件的输出电容以及反向恢复峰值电流，从而达到了降低器件功耗、提高可靠性的目的。DSJ-SBD很好的提高了在电荷不平衡情况下器件的反向耐压，而且由于低掺杂浓度层超结结构的存在，使器件的结电容明显减小，器件的反向恢复电荷明显减小。除此之外，双层超结结构的上下长度比例对器件的影响也极为重要，本文对这一重要参数也做了详细的分析研究。