SiC功率器件是功率器件研究的前沿方向，功率MOSFET是其中一种重要的控制器件。实际制作的SiC MOS器件存在沟道迁移率低的问题，如何提高MOS器件沟道迁移率成为SiC MOS器件研究的关键技术。近年国际上在制备高质量SiC MOS界面工艺上做了大量探索，但对SiO₂／SiC界面缺陷和结构等尚不明晰。本文采用结构敏感的X射线光电子谱（XPS）缺陷表征技术，结合高精度的超薄膜制样手段，并借助能大大提高谱分析可靠性的标准物对照法，对高温氧化形成的SiO₂／4H-SiC（0001）界面的化学组成、成分分布、微观结构等进行了系统研究。分析结果表明：高温氧化形成的SiO₂／4H-SiC（0001）界面，氧化残留碳较多，除950℃以下氧化样品界面出现的Si¹⁺成分外，还同时存在Si²⁺和Si³⁺两种低值氧化物缺陷。变角XPS测试分析表明，一个多层结构适合于描述SiC与SiO₂层之间过渡区中缺陷成分的分布情况。采用最新的TPP-2M公式及经典的强度比率方程较为精确地计算了二次氧化处理前后样品过渡区的厚度，结果表明：不超过1nm的过渡区在二次氧化后可显著变薄。结合不同工艺处理后样品界面成分含量的变化及界面态的测试计算结果，过渡区成分含量降低即是工艺改良效果的微观机理得到了印证。依据对实验结果的分析，建立了有机地结合近界面氧化物模型和“Carbon Cluster”模型的较完善的界面结构模型，从微观角度对界面的原子结合状态和缺陷结构、种类进行了详细表述。通过对4H-SiC高温氧化界面及其退火变化的研究，本文明确了SiO₂／4H-SiC（0001）界面缺陷的结构，深入探讨了界面缺陷的存在状态和结构模型、界面缺陷对界面态的影响等，为探索改进工艺、提高SiC MOS器件性能提供了必要的理论依据。