據(jù)中新網(wǎng)1月21日消息，首款國產(chǎn)高壓抗輻射碳化硅（SiC）功率器件完成空間驗(yàn)證及在電源系統(tǒng)中的在軌應(yīng)用。與采用傳統(tǒng)硅基功率器件的空間電源模塊相比，采用該功率器件的空間電源模塊的效率從85%提高到95%，功率-體積比提高了5倍。

航空航天和衛(wèi)星系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換需求在朝著由更小、更輕、更高效的轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)更高的功率和電壓水平發(fā)展，而硅基功率器件的性能已逼近極限。相比傳統(tǒng)的硅材料，碳化硅的禁帶寬度是硅的3倍，導(dǎo)熱率是硅的4-5倍，擊穿電壓是硅的8-10倍，飽和電子漂移速率是硅的2-3倍，能承受更大的電流和電壓，能有效提高開關(guān)速度，可大幅提高空間電源的傳輸功率和能源轉(zhuǎn)換效率，簡(jiǎn)化散熱設(shè)備，降低發(fā)射成本或增加裝載容量，是制作高效、小型、輕量化功率器件的理想材料之一，非常適合空間應(yīng)用。

2024年11月15日，由中國科學(xué)院微電子研究所劉新宇、湯益丹團(tuán)隊(duì)，中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心劉彥民團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研制的碳化硅載荷，搭乘天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船飛向太空，開啟了空間站在軌科學(xué)試驗(yàn)之旅。通過一個(gè)多月的在軌加電試驗(yàn)，碳化硅載荷測(cè)試數(shù)據(jù)正常，高壓400伏（V）碳化硅功率器件空間環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證及其在電源系統(tǒng)中的在軌應(yīng)用驗(yàn)證順利完成，在電源系統(tǒng)中靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)符合預(yù)期。

中國科學(xué)院微電子研究所研究員劉新宇表示，這標(biāo)志著在以‘克’為計(jì)量單位的空間載荷需求下，碳化硅功率器件將成為大幅度提升空間電源效率的優(yōu)選方案。未來，碳化硅功率器件將牽引空間電源系統(tǒng)的升級(jí)換代，為我國探月工程、載人登月、深空探測(cè)等提供可供選擇的新一代功率器件。

消息來源：中國新聞網(wǎng)