氧化镓（Ga₂O₃）是一种新型超宽禁带半导体材料,相比于第三代半导体氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）材料,具有能带更宽、临界击穿电场更高以及生产成本更低的突出优点,使其在超高耐压功率电子器件方面引起科研界和工业界极大的关注。随着Ga₂O₃的单晶生长技术的快速发展,以及高质量外延和可控n型掺杂技术的实现,氧化镓在功率电子器件领域具有广阔的应用前景。在目前的研究中氧化镓器件可以实现的最大击穿电场虽然已经超越了GaN和SiC材料的理论极限,但是距离氧化镓材料的理论极限还有较大距离。针对这一问题,本文通过使用Sentaurus仿真软件对β-Ga₂O₃场效应晶体管（MOSFET）、β-Ga₂O₃肖特基二极管（SBD）、β-Ga₂O₃鳍型栅场效应晶体管（FinFET）三种器件的耐压特性进行了研究。研究的结果如下:第一,建立了β-Ga₂O₃ MOSFET的仿真模型,并验证了本文建立的β-Ga₂O₃模型的可靠性。研究了β-Ga₂O₃ MOSFET器件峰值电场的分布及产生原因。使用栅场板对器件的峰值电场进行了优化,通过研究得到了栅场板结构的最优参数,将器件的击穿电压由367 V提升到1126 V,提升了约207%。首次提出了β-Ga₂O₃ MOSFET的间隔栅场板结构进一步优化了器件的击穿特性,通过研究得到了间隔栅场板结构的最优参数,使器件的击穿电压由1126 V进一步提升到1270 V,提升了约13%。第二,建立了β-Ga₂O₃ SBD的仿真模型,并对其正向特性以及反向击穿特性进行了仿真,研究了器件峰值电场的分布以及产生原因。根据峰值电场产生的原因分别使用场板结构和阶梯型终端结构从两方面对器件峰值电场进行了优化。通过研究了得到了场板结构参数的最优值。首次提出了β-Ga₂O₃ SBD的阶梯型终端结构来优化器件的峰值电场,研究得到了阶梯型终端结构的最优参数,使器件的击穿电压由354.1 V提升到1030 V,提升了约190.9%。第三,建立了β-Ga₂O₃垂直Fin FET结构的仿真模型,并对器件的直流特性和击穿特性进行了仿真,分析了器件峰值电场的分布以及产生原因。使用源场板结构对器件的峰值电场进行了优化,得到了源场板结构的最优参数,使击穿电压从709.6 V提升到1192 V,提升了约68.0%。为了解决源场板结构引起器件频率特性退化的问题,首次提出β-Ga₂O₃垂直Fin FET的浮空场板结构来优化器件的峰值电场,通过研究发现浮空场板结构不会影响器件的频率特性且可使器件击穿电压从709.6 V提升到1292V,提升了约82.0%。