我國在太空成功驗證第三代半導體材料製造的功率器件

以碳化硅（SiC）為代表的第三代半導體材料是我國製造業轉型升級的驅動因素和重要保證。記者從中國科學院微電子研究所獲悉，我國在太空成功驗證了首款國產碳化硅（SiC）功率器件，第三代半導體材料有望牽引我國航天電源升級換代。

據中國科學院微電子研究所劉新宇研究員介紹，功率器件是實現電能變換和控制的核心，被譽為“電力電子系統的心臟”，是最為基礎、應用最為廣泛的器件之一。

隨着硅基功率器件的性能逼近極限，以碳化硅（SiC）為代表的第三代半導體材料，以其獨特優勢可滿足空間電源系統高能效、小型化、輕量化需求，對新一代航天技術發展具有重要戰略意義。

2024年11月15日，中國科學院微電子研究所劉新宇、湯益丹團隊和中國科學院空間應用工程與技術中心劉彥民團隊共同研製的碳化硅（SiC）載荷系統，搭乘天舟八號貨運飛船飛向太空，開啓了空間站軌道科學試驗之旅。

“本次搭載主要任務是對國產自研、高壓抗輻射的碳化硅（SiC）功率器件進行空間驗證，並在航天電源中進行應用驗證，同時進行綜合輻射效應等科學研究，逐步提升我國航天數字電源功率，支撐未來單電源模塊達到千瓦級。”劉新宇説。

通過一個多月的在軌加電試驗，碳化硅（SiC）載荷測試數據正常，成功進行了高壓400V碳化硅（SiC）功率器件在軌試驗與應用驗證，在電源系統中靜態、動態參數均符合預期。

業內專家認為，我國在太空成功驗證第三代半導體材料製造的功率器件，標誌着在以“克”為計量的空間載荷需求下，碳化硅（SiC）功率器件有望牽引空間電源系統的升級換代，為未來我國在探月工程、載人登月、深空探測等領域提供新一代功率器件。

（記者張建松、張泉）