由于SiC材料具有大的禁带宽度、高的临界击穿电场、高的电子饱和速度以及高的热导率等性能,因而在高温、大功率、抗辐照等工作条件下具有明显的优势,成为近年来半导体领域研究的热点,并在通信、交通、能源和国防等领域具有广阔的应用前景。本论文对基于4H-SiC材料的凹栅SIT器件进行了研究。首先分析了SiC材料的优点及其基本性质,然后用MEDICI软件模拟了凹栅4H-SiC SIT器件分别在类五极管模式、类三极管模式和双极模式下的直流特性,并对其工作机理进行了阐述。模拟结果表明,沟道浓度的增大和沟道长度的减小都会使漏电流增大;关断电压会随着漂移层厚度的增大和漂移层浓度的减小而增大;栅源击穿电压会随着沟道掺杂浓度和沟道宽度的增大以及沟道长度的减小而增大。经过分析,得到了一个性能优越的凹栅4H-SiC SIT物理模型,该模型的关断电压约为2000V,栅源击穿电压达到了-66V,而且它的比导通电阻也很小,仅为2 m?c m2。由于在SIT器件中沟道和漂移层掺杂浓度的值都较小,杂质几乎完全电离,因此在模拟中可以看到不完全电离效应对SIT器件的影响很小,可以忽略。本文还对器件的温度特性进行了分析。随着温度的增大,类五极管模式下的漏电流逐渐减小,SIT具有负的温度系数。但是在类三极管模式下,随着温度的增大,关断电压减小。