在科技探索的征途中，中国科研团队再次取得突破性进展。近期，中国科学院微电子研究所的刘新宇、汤益丹团队携手中国科学院空间应用工程与技术中心的刘彦民团队，共同研发出国内首款高压抗辐射碳化硅（SiC）功率器件及其配套电源系统，并成功通过了太空环境的初步验证，实现了在轨应用。
功率器件，作为电力电子系统的核心组件，如同电力系统的“动力源泉”，在国民经济和日常生活的各个角落发挥着至关重要的作用。其技术的革新与发展，一直是科技界关注的焦点。
据刘新宇介绍，这款精心研发的碳化硅载荷，于2024年11月搭乘天舟八号货运飞船进入太空，在中国空间站的轨道上展开了科学实验的全新探索。经过一个多月的在轨测试，碳化硅载荷的各项数据均表现稳定，高压400伏碳化硅功率器件的在轨试验与应用验证均取得了圆满成功，其静态和动态参数均达到了预期的设计目标。
此次碳化硅载荷的太空之旅，成功验证了国产高压400伏抗辐射碳化硅功率器件在空间环境中的适应性和在轨应用能力。这一成果标志着，在满足空间载荷对重量严苛要求的前提下，碳化硅功率器件将成为提升空间电源效率的理想之选，预示着空间电源系统即将迎来更新换代的新时代。
刘新宇还强调，中国自主研发的这款碳化硅功率器件，不仅通过了空间环境的考验，还在电源系统中实现了在轨应用，这将为中国未来的探月工程、载人登月、深空探测等航天任务提供新一代功率器件的备选方案，为中国航天事业的发展注入新的活力。
随着硅基功率器件性能逐渐接近极限，以碳化硅为代表的第三代半导体材料凭借其独特的优势，如禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子速度快等，能够显著提升空间电源的传输功率和能源转换效率，同时简化散热设备，降低发射成本或增加有效载荷。碳化硅功率器件的功率—体积比提高了近5倍，完美满足了空间电源系统对高效能、小型化和轻量化的迫切需求，对推动新一代航天技术的发展具有深远的战略意义。
此次科研突破，不仅展示了中国在半导体材料领域的创新能力，更为中国航天事业的未来发展奠定了坚实的基础。
