电荷补偿概念在Si基功率器件中的成功应用有效地提高了反向击穿电压的同时降低了正向导通电阻,很大程度上打破了击穿电压和导通电阻之间的“硅极限”,具有划时代意义。随着第三代宽禁带半导体SiC材料商品化,越来越引起人们对SiC器件的研究兴趣。但是,将电荷补偿概念应用在宽禁带半导体SiC中却很少有研究。为此,本文将电荷补偿概念应用于SiC基光电器件及肖特基势垒二极管中,提出了具有电荷补偿层的SiCGe/SiC异质结光电功率晶体管、半超结及浮结SiC肖特基势垒二极管,建立了相关器件的解析模型,并利用商用模拟软件在对器件静态和动态特性分析的基础上,完成了器件结构的优化设计,对浮结SiC肖特基势垒二极管进行了初步实验验证。主要结果如下:　　1.提出带有电荷补偿层的SiCGe/SiC异质结光电功率晶体管,理论分析及数值计算证明该结构可以有效提高功率光电晶体管响应度及击穿电压,提高器件性能。讨论了器件结构参数对光电晶体管静态和瞬态光电特性的影响。　　2.理论分析及数值计算获得了半超结4H-SiC肖特基势垒二极管通态比电阻与击穿电压随器件结构的变化关系,讨论了电荷不平衡对击穿电压的影响。反向恢复特性研究表明该结构可以有效的提高软度因子,解决超结结构反向硬恢复问题。建立了器件的设计规则,为设计半超结SiC肖特基势垒二极管提供了理论依据。　　3.考虑到工艺可行性,提出了4H-SiC浮结结势垒肖特基二极管。建立了器件通态比电阻与反向击穿电压解析模型,对器件结构进行了优化设计。讨论了工艺偏差对器件特性的影响。提出了多层浮结结构,改善SiC中p+掺杂难,单层浮结电荷补偿效果有限的问题。半超结和浮结肖特基势垒二极管对比研究表明工艺可行性方面浮结优于半超结。　　4.在分析场板、结终端扩展及场限环终端结构的基础上,提出了适合于4H-SiC浮结结势垒肖特基二极管的复合型平面终端结构。设计了4H-SiC浮结结势垒肖特基二极管工艺流程和版图,进行了投片实验。初步实验结果表明,相比无浮结结构,具有浮结结构的SiC结势垒肖特基二极管反向耐压由610V提高到1000V;导通压降由3.12V(100A/cm2)升高到3.7V(100A/cm2);通态比电阻由25.5 mΩ.cm2升高到27.9mΩ.cm2。芯片整体性能得以提高,与理论分析一致,设计的器件结构和工艺流程是可行的。