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碳化硅（SiC）基功率金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）具有击穿电压高、导通电流大、开关速度快、功率损耗小、高温稳定性好等优点,被认为是最具前景的功率半导体器件之一。然而,高温、高压以及大电流等恶劣应用环境使得SiC功率MOSFET的可靠性面临严峻的挑战。因此,迫切需要对SiC功率MOSFET的可靠性机理进行深入研究,并建立相应的退化表征模型。这对提升SiC功率MOSFET的性能以及预测该器件在功率系统中的寿命都具有重要意义。本文提出了一种界面损伤探测的新方法。在此基础上,基于实际应力环境,详细探究了SiC功率MOSFET在动态栅应力、非钳位电感开关（UIS）应力、短路应力以及重复开关应力下的退化机理,并建立了相应的退化表征模型。本文的主要创新成果如下:（1）提出了适用于SiC功率MOSFET的分段C-V界面损伤探测的新方法。C-V曲线Ⅱ区的漂移可以表征器件沟道区栅氧界面的损伤,而Ⅲ区和Ⅳ区的漂移可以表征器件结型场效应晶体管（JFET）区栅氧界面的损伤。基于这一特性,可以提取应力过程中器件栅氧界面的损伤位置、注入电荷的种类及其密度等信息。（2）揭示了SiC功率MOSFET在动态栅应力过程中的高电平阶段以及零电平阶段的退化机理分别为栅氧界面的电荷注入和电荷退陷,它们分别造成器件阈值电压(Vth)的定向漂移和恢复。建立了包含恢复分量在内的SiC功率MOSFET在动态栅应力下的Vth退化表征模型,模型的误差小于4%。（3）揭示了SiC功率MOSFET在重复UIS应力下的主要退化机理为雪崩应力过程中JFET区栅氧界面的正电荷注入。这对于器件的静态电学参数影响不大,但是会增大栅漏电容(Cgd),从而增大器件的开关时间,尤其是关断时间。建立了SiC功率MOSFET的Cgd关于雪崩应力时间的退化表征模型,模型的误差小于1%。（4）揭示了SiC功率MOSFET在重复短路应力下的主要退化机理为短路过程中沟道区栅氧化层的负电荷注入。因此,随着应力次数的增加,器件的Vth不断正漂。逐渐增大的Vth还抬升了米勒平台电压,使器件的开启时间不断增大,关断时间不断减小。提出了一种带有阶梯P型体区的高短路可靠性SiC功率MOSFET结构,可以将短路时沟道区栅氧界面的碰撞电离率（I.I.）降低33.8%,能有效抑制器件在短路应力下的退化。（5）揭示了SiC功率MOSFET在重复开关应力下的退化机理为导通阶段沟道区栅氧化层中的负电荷注入,这导致Vth随着应力次数的增加而不断提升。研究还表明,器件的开启过程虽然不会直接造成电荷的注入,但是开启时间的加长会抬升器件结温,从而促进负电荷在导通阶段注入沟道区栅氧界面。