第一阶段使命顺利完成！新一代功率器材在路上

  “本次搭载第一阶段使命顺利完成，成功完成首款国产高压400伏抗辐射SiC功率器材空间环境适应性验证及其在电源体系中的在轨使用验证。”记者从我国微电子所了解到，2024年11月15日，由该所刘新宇、汤益丹团队和我国科学院空间使用工程与技能中心刘彦民团队一起研制的碳化硅（SiC）载荷，搭乘天舟八号货运飞船飞向太空，并在10天后正式加高压400伏。

  功率器材是完成电能改换和操控的中心，被誉为电力电子体系的“心脏”，器材的功能不只直接关乎下流设备的效能与市场竞争力，更是国家中心工业范畴竞争力的关键所在。

  在以“克”为计量的空间载荷需求下，占航天器分量的达25%的航天电源体系，无疑需求向着高效能、轻量化方向开展。太空的特别环境，一起要求功率器材具有高功率、高功率和抗辐射等特性。

  跟着硅（Si）基功率器材的功能迫临极限，人们正在活跃寻觅下一代资料，其间，以SiC为代表的第三代半导体资料十分重视。SiC具有禁带宽度大、击穿场强高、饱满电子速度快等优势，可大起伏进步空间电源的传输功率和动力转化功率，简化散热设备，下降发射本钱或添加装载容量，功率－体积比进步近5倍。

  与此一起，因为SiC是二元化合物，技能难度远高于传统一元Si器材，包含存在瞬态呼应能量高度局域化、界面态高、新结构完成难度大等难点，都是急需解决的问题。此外，抗辐射SiC功率器材仅可以作业在标称电压的10%～30%，远低于Si器材的60%～80%，导致其优势无法充分发挥。

  刘新宇介绍，团队在深入研究SiC功率器材辐射损伤机制、抗辐射加固机理的基础上，根据三代关键技能堆集，打破了SiC功率器材抗辐射加固规划、栅氧工艺、外表贴装器材（SMD）封装等关键技能，研制了高压抗辐射SiC功率器材。一起，针对空间辐射环境的复杂性，团队构建了SiC载荷天/地镜像体系，并提出多型栅/体器材结构、多状况作业形式剖析辐射效应及协同效应的实验新方法，清楚空间归纳辐射效应机理。

  通过一个多月的在轨加电实验标明，SiC载荷测试数据正常，高压400伏SiC功率器材在轨实验与使用验证顺利完成，在电源体系中静态、动态参数契合预期。

  刘新宇表明：“接下来，咱们将逐渐优化抗辐射SiC功率器材结构及工艺，推进400伏SiC功率器材的批量使用，并研制更高电压等级抗辐射SiC功率器材，满意更多使用需求。”

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