碳化硅(SiC)是近十几年来迅速发展起来的宽禁带半导体材料之一。SiC材料具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高功率密度等等许多优点。与GaN和金刚石等宽禁带半导体相比,SiC可以热氧化生成二氧化硅,使得SiC MOSFET器件和电路的实现成为可能。在高频和高压的开关电源领域,具有高开关速度、高反向击穿电压的4H-SiC MOSFET具有广阔的应用前景。为了减小由于离子注入后高温退火工艺造成的表面粗糙和P-base区离化受主杂质对反型层电子的散射,本文采用了一种新型的结构:将P-base区分成离子注入形成的P+层和采用外延工艺形成的P型层。本文利用器件数值仿真工具对该结构的4H-SiC MOSFET的反向击穿特性和导通电阻进行了研究,分析了击穿电压、比导通电阻与结构参数的关系,获得了1400V的击穿电压和7.3的导通电阻。在器件直流仿真的基础上,分析了4H-SiC MOSFET和SBD的瞬态开关特性。设计了一个基于这两个开关器件的DC-DC Boost变换器,从器件仿真中提取这两个器件的端特性,代入上述电路中进行电路仿真。结果表明:工作频率为20kHz,输出电压为500V,输出电压纹波率为1%,功率传输效率为96.1%;4H-SiC MOSFET的开启损耗(turn-on loss)和关断损耗(turn-off loss)分别分别为1.3W和4.5W。