中国成功研制首款高压抗辐射碳化硅功率器件，太空验证成果惊艳！
中国科技创新再登高峰，碳化硅功率器件太空实战惊艳世界
1月22日的消息称，据报道，中国科学院微电子研究所的刘新宇、汤益丹团队与中国科学院空间应用工程与技术中心的刘彦民团队等进行了合作，共同研发出了首款国产高压抗辐射碳化硅（SiC）功率器件及其电源系统。该系统已经成功完成了太空第一阶段的验证，并实现了在轨应用。
功率器件被视为电力电子系统的“心脏”，在电能转换与控制中扮演核心角色，广泛应用于社会经济的各个层面。因此，其关键技术的研发与创新一直受到行业的高度关注。
刘新宇透露，合作团队精心打造的碳化硅载荷，已于2024年11月搭载天舟八号货运飞船顺利升空，在中国空间站轨道上开启了科学试验的新篇章。
经过一个多月的在轨加电试验，碳化硅载荷的测试数据表现正常，高压400伏碳化硅功率器件的在轨试验与应用验证均圆满成功，其在电源系统中的静态和动态参数均符合预期目标。
此次碳化硅载荷搭载的第一阶段任务已顺利完成，成功验证了首款国产高压400伏抗辐射碳化硅功率器件在空间环境中的适应性，以及其在电源系统中的在轨应用能力。
这一成果表明，在满足空间载荷以“克”为计量单位的严格要求下，碳化硅功率器件将成为显著提高空间电源效率的优选方案，有望推动空间电源系统的升级换代。
刘新宇强调，中国自主研发的首款国产400伏高压抗辐射碳化硅功率器件，不仅成功通过了太空验证，并已在电源系统中实现太空应用，这将为中国未来的探月工程、载人登月及深空探测等领域提供新一代功率器件的选择，为中国成为全球空间科技强国奠定坚实基础。
随着硅基功率器件性能逐渐接近极限，以碳化硅为代表的第三代半导体材料因其禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子速度快等独特优势，能够显著提升空间电源的传输功率和能源转换效率，简化散热设备，并降低发射成本或增加装载容量。碳化硅功率器件的功率-体积比提高了近五倍，完美契合了空间电源系统对高能效、小型化和轻量化的迫切需求，这对推动新一代航天技术的发展具有深远的战略意义。 这种材料的应用不仅标志着技术上的重大突破，也预示着未来航天领域的一个重要趋势。它不仅提升了现有系统的性能，还为未来的创新提供了更多的可能性。可以预见，随着技术的不断进步，碳化硅在空间电源系统中的应用将会更加广泛，从而推动整个航天工业迈向更高的水平。