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与传统的硅（Si）材料器件相比,基于第三代宽禁带材料碳化硅（SiC）的电力半导体器件有着优越的性能,受到越来越多研究人员的关注。SiC MOSFET具有开关频率高、通态电阻低以及高击穿电压、高导热率等优点,因而,在对变换器效率、功率密度等有更高要求的电力电子系统中,SiC MOSFET成为更优的选择。随着研究的不断深入,为了更好地应用SiC MOSFET,建立精确的、能准确反映SiC MOSFET处于电路故障状态的失效模型显得尤为必要。首先介绍了本文的研究背景、意义以及SiC MOSFET特性及其模型的国内外研究现状,接着介绍了SiC MOSFET传统电路模型的基础理论,并指出了传统电路模型的主要不足以及面临的挑战。以硬开关短路故障为基础,分析了影响SiC MOSFET短路鲁棒性的主要因素,从而为SiC MOSFET失效模型的建立提供有力理论基础。再者,利用Matlab/Simulink较强的函数处理能力以及丰富的模块库功能等优势,考虑了SiC MOSFET器件的沟道迁移率退化机制,引入了准确反映SiC/Si O2界面陷阱的迁移率模型;针对SiC MOSFET氧化层厚度薄而引起的可靠性问题,考虑了短路引起的高温条件下栅氧化层的泄漏电流,并将其集成在Matlab/Simulink电路模型中;在漏极-源极两端通过引入P阱区/N-漂移区PN结泄漏电流模型,为MOSFET失效模型的实现提供有力基础。利用产品手册的数据以及文献报道的实测结果验证了模型的准确性,结果表明所建立的模型不但能准确模拟安全工作区的电气特性,而且可以很好地模拟短路失效引起的端子电气参数的变化规律。利用所建立的模型讨论了不同密度的载流子陷阱对短路失效特性的影响,结果表明高密度的界面陷阱可延长器件的短路耐受时间,增强短路鲁棒性;同时,模型的结果也表明因界面态引起的Fowler-Nordheim（FN）势垒降低而导致电子的注入并不会明显影响MOS器件氧化层的泄漏电流。针对短路故障条件下SiC MOSFET的寄生双极型晶体管（BJT）触发导通的问题,以双极型晶体管传统理论为基础,分析、修正了短路故障条件下寄生BJT的电流放大系数表达式,提出了抑制BJT导通、增强器件短路坚固性的改进措施,并用TCAD二维物理模型的仿真结果验证了方法的有效性与可行性。所得到的结果对SiC MOSFET在电力电子电路中的实际应用和器件工艺都有一定的指导作用。