碳化硅（Silicon Carbide,Si C）作为备受关注的第三代宽禁带半导体材料,由于其击穿电场强度高、电子饱和速度快、热导率高等优点,在大电压、高工作频率、元件小型化等方面崭露头角。基于Si C材料的MOSFET,有望在传统电力电子领域取代传统Si基IGBT,成为航空航天、电动汽车、轨道交通等领域的新宠儿。但目前由于Si C MOSFET存在着可靠性方面的问题,限制其大规模应用。特别是随着沟槽型栅器件的发展,给其可靠性方面带来更多的不确定性。因此,针对Si C沟槽型栅MOSFET在异常工况下的表现情况,需要进一步研究。短路条件作为可靠性指标的一个重要组成部分。作为开关器件,当负载发生短路时,功率MOSFET的漏源两端会直接连至母线电压,大量的短路电流流过器件,并使得器件的结温快速升高,给器件带来失效的风险。相比于传统的Si基IGBT来说,在目前的商用Si C MOSFET来说,对于其短路裕量基本少有涉及。而国内外对于Si C MOSFET的短路失效机理的研究,目前也多集中于对平面栅MOSFET,且对于新型沟槽栅MOSFET的短路特性比较较为欠缺。针对目前存在的问题,本文选用了Si C双沟槽栅结构MOSFET和非对称栅结构MOSFET作为短路可靠性的研究对象,并搭建了适用于Si C MOSFET的短路特性测试平台。首先,本文采用了单脉冲短路特性测试方案,在不同的母线电压下比较了两种沟槽栅MOSFET的短路特性。在低母线电压下,两种器件的损坏现象都表现为栅极失效;在高母线电压下,两种器件都表现出明显的烧毁。然而,非对称栅结构MOSFET的最大短路耐受时间要高于双沟槽栅MOSFET。然后,通过理论分析和TCAD仿真,分析了器件在短路过程中的拖尾电流形成和电-热-机械应力情况,明确了非对称栅MOSFET表现出更优越的短路性能的内在原因。最后。结合对失效器件解剖后的坏点观察,证明了低母线电压下导致器件栅极失效的根本原因在于栅极上层介质和源极金属Al发生形变所导致的裂缝,而高母线电压下器件损坏的原因在于拖尾电流所引起的正反馈。除此之外,基于所得到的失效边界,对器件进行了重复脉冲短路测试。结合器件静态特性的变化,本文发现,器件的老化收到了碰撞电离、F-N隧穿以及热载流子的影响,并通过TCAD仿真加以说明。最后,探讨了Si C MOSFET失效的内在原因和相关的物理因素,讨论了Si C沟槽栅结构MOSFET在短路可靠性方面的一些设计优化,以提升Si C MOSFET的短路耐受时间,增强其在应用中的可靠性,为Si C沟槽MOSFET的进一步优化和应用提供了重要的参考信息。