通過太空驗證！中國首款高壓抗輻射碳化硅功率器件研制成功

2025-01-22 13:39:25來源：快科技關鍵詞：碳化硅硅基功率器件閱讀量：25195

導讀：功率器件被譽為電力電子系統(tǒng)的“心臟”，是電能變換和控制的核心組件，廣泛應用于國計民生的各個領域。其核心技術研發(fā)和創(chuàng)新發(fā)展一直備受業(yè)界的密切關注。

　　1月22日消息，據(jù)報道，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等開展合作，共同研制出首款國產(chǎn)高壓抗輻射碳化硅(SiC)功率器件及其電源系統(tǒng)，已成功通過太空第一階段驗證并實現(xiàn)其在電源系統(tǒng)中的在軌應用。

　　功率器件被譽為電力電子系統(tǒng)的“心臟”，是電能變換和控制的核心組件，廣泛應用于國計民生的各個領域。其核心技術研發(fā)和創(chuàng)新發(fā)展一直備受業(yè)界的密切關注。

　　劉新宇透露，合作團隊精心打造的碳化硅載荷，已于2024年11月搭載天舟八號貨運飛船順利升空，在中國空間站軌道上開啟了科學試驗的新篇章。

　　經(jīng)過一個多月的在軌加電試驗，碳化硅載荷的測試數(shù)據(jù)表現(xiàn)正常，高壓400伏碳化硅功率器件的在軌試驗與應用驗證均圓滿成功，其在電源系統(tǒng)中的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)均符合預期目標。

　　此次碳化硅載荷搭載的第一階段任務已順利完成，成功驗證了首款國產(chǎn)高壓400伏抗輻射碳化硅功率器件在空間環(huán)境中的適應性，以及其在電源系統(tǒng)中的在軌應用能力。

　　這一成就意味著，在滿足空間載荷以“克”為計量單位的嚴苛要求下，碳化硅功率器件將成為大幅提升空間電源效率的理想選擇，有望引領空間電源系統(tǒng)實現(xiàn)更新?lián)Q代。

　　劉新宇強調(diào)，中國自主研制成功的首款國產(chǎn)高壓400伏抗輻射碳化硅功率器件，不僅通過了空間驗證，并實現(xiàn)了在電源系統(tǒng)中的在軌應用，這將為未來中國的探月工程、載人登月、深空探測等領域提供新一代功率器件的備選方案，為中國建設世界空間科學強國提供堅實的支撐。

　　他進一步指出，隨著硅基功率器件的性能逐漸逼近極限，以碳化硅為代表的第三代半導體材料，憑借其禁帶寬度大、擊穿場強高、飽和電子速度快等獨特優(yōu)勢，能夠大幅提升空間電源的傳輸功率和能源轉(zhuǎn)換效率，簡化散熱設備，降低發(fā)射成本或增加裝載容量。碳化硅功率器件的功率—體積比提高了近5倍，完美契合了空間電源系統(tǒng)對高能效、小型化和輕量化的迫切需求，對推動新一代航天技術的發(fā)展具有深遠的戰(zhàn)略意義。

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