我国在太空成功验证第三代半导体材料制造的功率器件

新华社上海2月2日消息，以碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料是我国制造业转型升级的驱动因素和重要保证。记者从中国科学院微电子研究所获悉，我国在太空成功验证了首款国产碳化硅（SiC）功率器件，第三代半导体材料有望牵引我国航天电源升级换代。

据中国科学院微电子研究所刘新宇研究员介绍，功率器件是实现电能变换和控制的核心，被誉为“电力电子系统的心脏”，是最为基础、应用最为广泛的器件之一。

随着硅基功率器件的性能逼近极限，以碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料，以其独特优势可满足空间电源系统高能效、小型化、轻量化需求，对新一代航天技术发展具有重要战略意义。

2024年11月15日，中国科学院微电子研究所刘新宇、汤益丹团队和中国科学院空间应用工程与技术中心刘彦民团队共同研制的碳化硅（SiC）载荷系统，搭乘天舟八号货运飞船飞向太空，开启了空间站轨道科学试验之旅。

“本次搭载主要任务是对国产自研、高压抗辐射的碳化硅（SiC）功率器件进行空间验证，并在航天电源中进行应用验证，同时进行综合辐射效应等科学研究，逐步提升我国航天数字电源功率，支撑未来单电源模块达到千瓦级。”刘新宇说。

通过一个多月的在轨加电试验，碳化硅（SiC）载荷测试数据正常，成功进行了高压400V碳化硅（SiC）功率器件在轨试验与应用验证，在电源系统中静态、动态参数均符合预期。

业内专家认为，我国在太空成功验证第三代半导体材料制造的功率器件，标志着在以“克”为计量的空间载荷需求下，碳化硅（SiC）功率器件有望牵引空间电源系统的升级换代，为未来我国在探月工程、载人登月、深空探测等领域提供新一代功率器件。