通过太空验证！中国首款高压防辐射碳化硅功率器件研发

快科技 1 月 22 据报道，中国科学院微电子研究所刘新宇、汤益丹团队、中国科学院空间应用项目与技术中心刘彦民团队合作开发了第一款国产高压防辐射碳化硅 ( SiC ) 电力设备及其电气系统，已经在太空第一阶段得到了成功的验证，并且在电气系统中实现了在轨应用。

功率设备被称为电力电子系统的“心脏”，是电能转换和控制的关键部件，广泛应用于国计民生的各个领域。其核心技术研发和改革创新一直受到业界的高度关注。

刘新宇透露，合作团队精心打造的碳化硅负荷已经超过了 2024 年 11 月份搭载天舟八号货运飞船顺利起飞，开启了中国太空站轨道科学实验的新篇章。

经过一个多月的轨道通电试验，碳化硅载荷试验数据正常，高压 400 电气系统中的静态和动态参数均符合预期目标，伏碳化硅功率器件在轨试验和应用验证均成功。

碳化硅负载搭载的第一阶段任务已经顺利完成，第一个国产高压压力成功验证。 400 在空间环境中，伏防辐射碳化硅功率装置的适应性，以及在电气系统中的在轨应用能力。

这一成就意味着，碳化硅功率器件将成为大大提高空间电源效率的理想选择，在满足空间负载以“克”为计量单位的严格要求下，有望推动空间电气系统升级。

刘新宇强调，中国自主研发成功的第一款国产高压 400 伏防辐射碳化硅功率设备不仅通过了空间验证，还在电气系统中实现了在轨应用，将为中国未来的探月工程、载人登月、深空探测等领域提供新一代功率设备备选方案，为中国建设世界空间科学强国提供坚实支撑。

他进一步指出，随着硅基功率设备的性能逐渐接近极限，以碳化硅为代表的第三代半导体材料可以大大提高空间电源传输功率和能源转换效率，简化散热设备，降低发射成本或增加装载容量，具有禁带宽度大、击穿场强度高、饱和电子速度快等独特优势。碳化硅功率器件的功率-体积比提高近一点。 5 两倍，完美契合了空间电气系统对高能、微型、轻量化的迫切需求，对促进新一代航天技术发展具有深远的战略意义。

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