全球领先的太空探索领域成果揭晓

国产碳化硅功率器件在太空的成功验证：牵引我国航天电源升级换代

近日，澎湃新闻从中国科学院微电子研究所传来喜讯，我国在太空成功验证了首款国产碳化硅（SiC）功率器件，这一里程碑式的成就预示着第三代半导体材料有望引领我国航天电源的升级换代。
此次科研成果的取得，不仅彰显了我国在半导体领域的深厚实力，更是对未来航天技术的革新具有深远影响。

功率器件作为电能变换和控制的核心，被喻为电力电子系统的心脏。
随着科技的发展，以碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料以其禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子速度快等优势，正在逐步替代传统的硅（Si）基功率器件。
中国科学院微电子研究所的专家们指出，SiC功率器件的应用将大幅提高空间电源的传输功率和能源转换效率，同时有助于简化散热设备，降低发射成本或增加装载容量，其功率-体积比提高近5倍，充分满足空间电源系统高能效、小型化和轻量化需求。

值得一提的是，中国科学院微电子研究所的刘新宇、汤益丹团队联合空间应用工程与技术中心的刘彦民团队，经过不懈努力，成功研制出碳化硅（SiC）载荷，并于2024年11月15日搭乘天舟八号货运飞船飞向太空，开启了空间轨道科学试验之旅。
经过一个多月的在轨加电试验，SiC载荷测试数据正常，国产自研的高压400V碳化硅功率器件在轨试验与应用验证顺利完成。

本次搭载的SiC载荷系统的主要任务包括国产自研高压抗辐射SiC功率器件的空间验证及其在航天电源中的应用验证、SiC功率器件综合辐射效应等科学研究。
第一阶段任务的成功完成，意味着首款国产高压400V抗辐射碳化硅功率器件已经通过了空间环境适应性验证及其在电源系统中的在轨应用验证。
这不仅标志着SiC功率器件将成为大幅提升空间电源效率的优选方案，也预示着我国将在航天电源技术方面取得重大突破。

中国科学院微电子研究所的刘新宇表示，中国自主研制成功的首款国产高压抗辐射SiC功率器件，通过空间验证、实现其在电源系统中的在轨应用，为未来中国探月工程、载人登月、深空探测等领域提供了可供选择的新一代功率器件。
这一成果的取得，将有力推动我国在航天科技领域的进一步发展，提升我国在全球航天领域的竞争力。

除了航天领域，SiC功率器件的应用潜力还广泛存在于其他领域。
世界各国均在积极进行第三代半导体材料的战略部署，其中的重点即SiC。
SiC已成为下一代功率器件竞争的制高点。
在高速列车、风力发电及智能电网等领域，SiC也独具优势，其出色性能将推动这些领域的科技进步。

此次国产碳化硅功率器件在太空的成功验证，不仅展示了我国在半导体领域的科研实力，更为我国航天电源的升级换代提供了强有力的技术支撑。
我们有理由相信，随着科研人员的持续努力，我国在半导体领域将会取得更多突破性成果，为我国的科技发展做出更大贡献。

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