1 月 22 日消息，功率器件是實(shí)現(xiàn)電能變換和控制的核心，被譽(yù)為電力電子系統(tǒng)的心臟，是最為基礎(chǔ)、最為廣泛應(yīng)用的器件之一。

中國科學(xué)院微電子研究所昨日宣布，該院劉新宇、湯益丹團(tuán)隊(duì)和中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心劉彥民團(tuán)隊(duì)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)，已搭乘天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船并成功通過太空第一階段驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)其在電源系統(tǒng)中的在軌應(yīng)用。

相對(duì)于硅（Si）基功率器件，碳化硅等第三代半導(dǎo)體材料具備禁帶寬度大、擊穿場強(qiáng)高、飽和電子速度快等優(yōu)勢(shì)，可大幅提高空間電源的傳輸功率和能源轉(zhuǎn)換效率，簡化散熱設(shè)備，降低發(fā)射成本或增加裝載容量，功率-體積比提高近 5 倍，滿足空間電源系統(tǒng)高能效、小型化和輕量化需求。

中國科學(xué)院表示，本次搭載的 SiC 載荷系統(tǒng)主要任務(wù)為國產(chǎn)自研高壓抗輻射 SiC 功率器件（IT之家注：SiC 二極管和 SiC MOSFET 器件）的空間驗(yàn)證及其在航天電源中的應(yīng)用驗(yàn)證、SiC 功率器件綜合輻射效應(yīng)等科學(xué)研究，有望逐步提升航天數(shù)字電源功率，支撐未來單電源模塊達(dá)到千瓦級(jí)。

通過一個(gè)多月的在軌加電試驗(yàn)，SiC 載荷測試數(shù)據(jù)正常，高壓 400V SiC 功率器件在軌試驗(yàn)與應(yīng)用驗(yàn)證完成，在電源系統(tǒng)中靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)符合預(yù)期。

本次搭載第一階段任務(wù)完成，實(shí)現(xiàn)了首款國產(chǎn)高壓 400V 抗輻射 SiC 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，標(biāo)志著在以“克”為計(jì)量的空間載荷需求下，SiC 功率器件將成為大幅提升空間電源效率的優(yōu)選方案，牽引空間電源系統(tǒng)的升級(jí)換代。