碳化硅是第三代半导体材料，具有禁带宽度大，饱和漂移速度高，耐高压和耐高温以及抗辐射的优点，因此基于SiC的功率器件可以实现较小的导通状态，更快的开关速度，更高的工作温度和更强的抗辐射性，具有更为广泛和优异的应用性。然而由于氧化层/碳化硅界面处的态密度很高，造成SiC功率器件具有较低的反型层迁移率和较差的栅氧可靠性。目前以氮气环境下进行后氧化退火处理对改善界面质量的效果最好，一定程度提高了迁移率，但距离理论值相差甚远，还经常带来栅氧可靠性问题。未能揭示退火处理对器件微观缺陷是如何改善的，且对缺陷的微观机理研究不足。因此需在SiO2/SiC界面微观缺陷对器件电学性能的影响规律方面进行深入研究。
　　本文通过高低频C-V法和低温电导法两种方法对有NO后氧化退火和没有后氧化退火的两个n-型SiCMOS样品进行电学性能测试与表征，并使用SentaurusTCAD软件建立包含SiO2/SiC界面陷阱和氧化层内近界面陷阱的SiCMOS电容模型并进行C-V特性仿真。
　　对SiCMOS电容进行缺陷仿真，结果显示界面处陷阱会大大影响C-V曲线的耗尽区。在浅能级位置的陷阱电荷会改变器件耗尽区的电容值，使其C-V曲线的阈值电压减小，在深能级位置的陷阱电荷使曲线向外加栅压正电压方向偏移，界面陷阱浓度越高，漂移越严重。在氧化层内引入近界面陷阱使器件的C-V曲线出现回滞，近界面陷阱能级距SiO2氧化层的导带底能级越远，回滞电压呈现先增大后减少的变化。低浓度的近界面陷阱影响较小，高浓度的近界面陷阱电荷使C-V曲线的回滞电压快速增大。在SiO2内引入固定电荷会使曲线向外加栅压负电压方向漂移，浓度越高，C-V曲线漂移值越大，从而影响器件性能。
　　同一温度下样品的C-V特性曲线显示，NO后氧化退火样品的平带电压正偏值ΔVFB和平带电压差ΔVfb明显小于未经NO后氧化退火样品，界面态密度Dit也显著减少。这说明NO后氧化退火对界面态密度的改善效果明显。不同温度的C-V特性曲线表明，常温下NO后氧化退火样品的ΔVFB值和ΔVfb值与未经过退火样品的相差无几，但其Dit却有很大差别。低温下两个样品的ΔVFB值和ΔVfb值差别较大，其Dit的差别较常温下的小。结合电导法提取的界面态密度结果显示，NO后氧化退火处理可以降低深能级处的界面陷阱密度，却无法抑制浅能级界面陷阱密度的变化，浅能级界面陷阱受温度的影响较大。
　　利用低温电导法有效提取到距导带0.1eV以下能级位置的界面态密度。在较宽的能级范围(0.02eV-0.5eV)内检测到的界面态密度包含位于浅能级处提取到的界面陷阱和位于较深能级处提取到的近界面陷阱，且这两类陷阱只能在＜100K的较低温度下区分开来，这主要是由于低温下电子隧穿效应引起的电导信号较强。近界面陷阱的时间常数和俘获截面对应能级的规律不符合以往报道的一般陷阱的理论规律，对器件性能的影响也不一样。
　　提出两种不同的电子隧穿机制：在外加栅压使MOS偏向耗尽时，电子在4H-SiC导带和近界面陷阱之间发生“可逆”隧穿，这一过程与温度无关。当MOS偏向于平带或积累时，4H-SiC导带中电子可以被具有相同能级的近界面陷阱俘获，发生“不可逆”隧穿，这一过程与温度高度相关。基于此机制，解释了近界面陷阱只能在较低温度和中低能级范围内提取到的原因，同时也对利用回滞现象研究近界面陷阱的做出了合理性分析。