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本文以极端条件（大剂量中子辐照）处理的单晶材料为研究对象，测试分析极端条件下单晶材料的表面形貌、电学特性以及光学性质的变化，为研究和开发极端条件下工作的特种材料奠定基础。本文采用辐照剂量为1.67×1020n/cm2的中子辐照SiC和剂量为5.74×1018n/cm2的中子辐照Al2O3；分别对辐照前后及辐照后退火的两种单晶材料进行电阻率、X-射线衍射（XRD）、吸收光谱、光致发光谱（PL）和拉曼光谱（RS）等进行测试；观察和分析辐照前后样品的特性变化，以及辐照后样品通过退火损伤回复的规律，通过实验数据分析总结得到以下主要结论：（1）大剂量中子辐照后SiC的电阻率有很大提高，其电学性能严重退化，在随后的退火过程中发现电阻率分布逐渐趋于均匀，当退火温度达到1200℃时有明显的回复特征；（2）中子辐照后当退火达到1200℃时，SiC的表面形貌发生了很大变化，出现了大量的孔洞，分析其原因可能是由于辐照过程中一种复杂的缺陷（孔洞）形成并随着退火温度升高而成长逸出表面造成；（3）中子辐照SiC退火后半高宽和退火温度呈现良好的线性关系，在700℃之前不变，从700℃开始线性减小，这为极端条件下新型测温传感器的使用提供依据；（4）中子辐照SiC经过1400℃退火后PL谱测试发现有极强的绿色发光峰，其对应的中心峰为530nm，是504、545和570nm发光峰叠加的结果，这可能为制备绿光电子器件提供参考；（5）中子辐照Al2O3除产生F2、F2+、F22+和F3色心外，还能产生[Al-O]3-色心。在PL谱中检测到了国内外少有报导的657nm发光峰，并且经800℃处理后唯一存在的峰,分析其可能来自于反位铝缺陷（AlO）。