中子作为组成物质原子核的重要基本粒子之一,呈电中性,被广泛应用于工业、技术、材料、资源等各方面,对人类社会和经济增长产生了广泛的影响,中子辐照时会损害仪器质量和人体健康。中子探测在核爆炸探测、核材料探测、核电站安全监测、加速器运行场所、航空航天、环境监测、空间物理学和工业应用等领域的研究备受关注。由此,在核电站安全监测和核材料监控以及空间物理等领域对中子的探测有着重要的意义。基本的核探测器都是基于电和磁的相互作用来实现探测的,然而中子不携带电荷,与原子核间不存在库仑力作用,不能电离或者激发原子,所以中子的探测区别于阿尔法,贝塔等带电粒子的探测,不能直接被探测到,需要通过探测带电的粒子来间接被探测到,核反应法和核反冲法是常用的探测方法,此外还有核裂变法以及核活化法,其中慢中子常用核反应法探测,快中子常用核反冲法探测。传统半导体材料制作的中子探测器在一般的环境下表现良好,但在高温强辐射环境下,传统的中子探测器的性能会恶化,无法稳定可靠地工作。第三代化合物半导体SiC材料与Si和GaAs等第一、二代半导体材料相比,具有禁带宽度大,热稳定性好,热导率高和抗辐照能力优越等的突出优点,是高频、高温和抗辐照器件制备和研究的优选材料,能够满足高温强辐照条件下对中子探测的材料性能需求,SiC基的中子探测器已经成为高温强辐照领域中子探测的研究热点。本文首先简述中子探测的方法和中子探测器的发展,总结了探测方法的适用对象和常规中子探测器的原理、优缺点;接着介绍了SiC材料的基本性质和SiC中子探测器的发展和研究现状,得出4H-SiC由于良好的耐高温和抗辐照等特性以及成熟的工艺技术而成为优选的制作材料,并且国内研究现状与发达国家还有较大差距;然后在SBD工作原理的基础上,考虑6LiF转换层对热中子的反应灵敏度,和α粒子和3H粒子在SiC材料中的平均射程设计了一个4H-SiC SBD中子辐照探测器;最后模拟了热中子与6Li F发生6LiF(n,α)3H核反应后α粒子和3H粒子的角分布能谱,并分析了中子探测器对α粒子和3H粒子的电流脉冲响应特性,获得入射的α粒子和3H粒子在能量、电压、温度、和入射角度等因素影响下电流脉冲的特性,并且总结了4H-SiC SBD中子探测器对热中子电流脉冲高度谱,发现在低道数阶段电流脉冲高度峰由α粒子引起,在高道数阶段的脉冲高度峰主要由3H粒子引起。模拟结果和实验结果对比发现,二者具有相同的趋势,α粒子电流脉冲峰和3H粒子电流脉冲峰在峰值和峰位相对位置上比较接近。由于模拟精度的不足,模拟结果与实验结果存在差距。