辐照探测技术在核医学、核电站检测、环境检测、空间、粒子物理学及相关的交叉性前沿学科和工业应用等众多领域都有着极其重要的意义。与常规气体探测器和闪烁体探测器相比,半导体核探测器结构简单、体积小、响应快、能量分辨率好、线性范围好,在辐射探测中得到了越来越广泛的应用。随着应用范围的拓展,为了应对越发严苛的应用环境,需要寻求新的半导体材料以克服常规Si/Ge探测器抗辐照能力低、性能随温度变化敏感等缺点。碳化硅作为近年来快速发展起来的第三代宽禁带化合物半导体材料,不仅具有位移阈能大、禁带宽度宽、饱和电子漂移速度高、热导率高等优异性能,而且与传统硅工艺兼容。因此被认为是极具潜力的核探测器材料之一。本文针对碳化硅辐照探测器对不同探测对象的探测性能以及探测器辐照后性能退化的规律开展理论和实验研究,所取得的创新性成果如下:（1）根据现有探测器及探测系统理论,结合现有的半导体及电路仿真技术建立了SiC辐照探测器的仿真模型:将粒子淀积能量转变为探测系统的输出电压,进而得到探测器的脉冲响应谱。利用该方法进行仿真模拟,仿真结果与实验报道值基本吻合。针对文献中报道的双峰能谱谱形的形成给出了新的解释:零偏热中子探测器测量氟化锂6转换层产生的次生粒子时,其测量能谱中出现的双峰现象源于探测器材料的载流子迁移率-寿命积偏低。（2）基于国内目前工艺水平,开展了碳化硅辐照探测器的设计及制备工作。选用I层外延厚度为100μm,掺杂浓度为3×10¹44 cm^-3的PIN型外延材料,采用结构简单,容错系数较大的单结终端扩展结构进行器件的耐压特性仿真,设计相关的结构参数使器件的理论击穿电压达到4200 V。对完成制备的器件进行静态测试,结果表明,探测器芯片反向击穿电压高于3000 V;1000 V偏置时的暗电流小于10 nA,3000 V偏置时的暗电流小于100 nA。以上电学特性完全满足各类粒子辐照探测低漏电,宽耗尽层的要求。（3）利用镅241放射源和小型加速器,进行探测器对于5.48 MeVα粒子、14.1MeV中子以及60⁷0 keV软X射线脉冲探测性能的研究。对于α粒子,由于探测器结构参数问题导致其脉冲响应谱并非理想的单峰谱形,而经过优化的算法预测了谱形的异变;对于14.1 MeV中子,脉冲响应谱的谱形与国际研究报道的谱形基本一致,高能端的各反应特征峰清晰可辨,¹²C（n,α）⁹Be特征峰的半高全宽为2.4%;对于脉冲软X射线探测,触发信号上升沿约0.75 ns,下降沿约2 ns,脉冲半高宽约1 ns,对应的探测器输出信号上升沿约3 ns,下降沿约10 ns,脉冲半高宽约7.5 ns,探测性能与商用的Si-PIN探测器基本相当,但仍需进一步改进。以上测试结果表明,低掺杂厚外延SiC基PIN型探测器适用于多种辐照粒子的探测,且都能获得良好的探测效果。（4）为了分析探测器性能的退化,首先论述了通用的漂移-扩散理论模型在实际应用中可能存在的缺陷。在仿真中引入两个独立的缺陷能级模型表示Z1/2缺陷,利用有效载流子浓度变化和Z1/2缺陷浓度的变化,在假设载流子迁移率不变的情况下,对探测器性能退化进行定量分析。计算了相关文献报道的电荷收集效率退化情况,仿真结果与实验报道基本一致;同时比较了单缺陷模型与双缺陷模型之间的差别,双缺陷模型对实验结果的近似度明显高于单缺陷模型。而后对经过反应堆辐照的探测器的镅241-α粒子脉冲响应谱进行计算,并与实测谱进行比较。对探测器有效载流子浓度以及Z1/2缺陷浓度进行了测量。测得Z1/2缺陷的浓度为1.83×10¹44 cm^-3,对应的受主能级位于导带以下0.659 eV。该能级位置与文献中报道的结果相近。对比仿真和实验结果,在有效载流子没有出现明显补偿的前提下,假设材料迁移率保持不变,在仿真中添加正确的缺陷浓度可以在一定程度上分析实测能谱的迁移和畸变。综上,通过对碳化硅探测器的设计和制备,并对不同辐射目标进行探测,证明了低掺杂厚外延的碳化硅探测器在辐射探测领域应用的广泛前景;所建立的SiC辐照探测器仿真模型可以较为准确地计算探测器的脉冲响应谱,能够满足对探测器结构优化和性能预测的要求;在计算探测器性能退化时,引入双独立能级的Z1/2缺陷模型在一定程度上实现了探测器性能退化的定量分析,为分析探测器在其整个使用寿命期间的性能变化情况提供了理论基础。