碳化硅(SiC)材料禁带宽以及原子临界位移能高,这些特性使得SiC器件抗辐射能力强,其在空间极端环境下有很大的应用前景,因此进行SiC基器件在空间极端环境下损伤行为的研究对其在空间极端环境中的应用是极为重要的。本课题以终端为场限环结构4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管为对象,通过超低温试验及1Me V电子辐照试验研究结合TCAD仿真研究,基于4H-SiC JBS二极管缺陷及电性能退化规律表征,揭示4H-SiC JBS二极管超低温及电子辐照损伤效应及机理,建立基于缺陷演化规律的4H-SiC JBS二极管空间辐照损伤效应模型。研究了超低温条件下4H-SiC JBS二极管电学性能的变化。研究表明温度的变化会对载流子浓度和肖特基势垒高度产生影响。通过高斯分布模型很好的拟合并解释了160到292K时4H-SiC JBS二极管横向势垒分布不均匀现象。温度为160K以下的低温数据不符合高斯分布模型,后续会对低温下的试验结果进行更加深度的解释。研究了1Me V电子辐照对4H-SiC JBS二极管电学性能及缺陷演化的影响。研究表明电子辐照对4H-SiC JBS二极管的I-V及C-V特性造成损伤,其主要原因在电子辐照过程中导致缺陷的产生并形成陷阱和复合中心捕获了载流子。通过光致发光光谱和深能级瞬态谱分析了电子辐照前后缺陷的演化。光致发光光谱的分析可得,在辐照过程中存在淬灭效应,并且辐照注量的增加会导致缺陷浓度的增加。深能级瞬态谱分析可得碳空位(VC)在辐照注量增加的过程中有所增加。缺陷的产生及其浓度的增加造成电学性能的退化。对4H-SiC JBS二极管低温电子辐照效应进行了仿真研究,分别对位移缺陷、界面电荷及位移缺陷和界面电荷协同作用对4H-SiC JBS二极管电学性能的影响进行了仿真。并通过仿真得到200K与300K时的电学特性,对其导电机制进行了分析。对4H-SiC JBS二极管低温辐照效应仿真研究结果分析可得,仿真所得的低温电子辐照效应是电子辐照效应和低温效应仿真结果的叠加。