我国首款国产SiC功率器件在太空成功验证！

近日，中国科学院微电子研究所传来重大消息，我国成功在太空验证了首款国产碳化硅（SiC）功率器件。这一成就标志着中国在第三代半导体材料领域迈出了重要一步，将为航天电源系统升级换代提供坚实的技术基础。

功率器件是实现电能变换和控制的核心，被誉为电力电子系统的“心脏”。随着传统硅（Si）基功率器件性能逼近极限，以碳化硅为代表的第三代半导体材料因其独特优势而受到广泛关注。这些优势包括宽禁带、高击穿场强和快速饱和电子速度，使得SiC器件在空间电源的应用中能够显著提高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。根据相关数据，SiC功率器件的功率-体积比是传统硅器件的近五倍，满足航天对高能效、小型化和轻量化的需求。

此次成功验证的SiC功率器件是由刘新宇和汤益丹团队联合刘彦民团队研制的，于2024年11月15日搭乘天舟八号货运飞船发射到太空，开始了一场精彩的空间轨道科学试验。在为期一个多月的在轨加电试验中，测试数据表现良好，表明高压400V SiC功率器件的在轨应用验证已经顺利完成。通过这次验证，我们不仅看到国家在航天领域技术实力的飞跃，也为我国未来的任务如探月工程、载人登月及深空探测等奠定了坚实的基础。

此次国产SiC载荷的主要任务是进行高压抗辐射SiC功率器件的空间验证，以及在航天电源中的应用验证和综合辐射效应的科学研究。结果显示，这款功率器件静态、动态参数都符合预期，标志着在以“克”为单位的空间载荷需求下，SiC功率器件可能成为提升太空电源效率的优选方案。刘新宇表示，通过空间验证并实现其在电源系统中的应用，将为我国航天探索提供一个新一代可靠的功率器件选择。

全球范围内，国际各国也在积极进行第三代半导体材料战略部署，碳化硅（SiC）成为竞争的制高点。SiC材料的潜在应用不仅限于航天领域，还广泛应用于高速列车、风力发电、智能电网等多个领域，显示出其优越的性能。

随着人工智能、先进材料和制造科技的快速发展，SiC功率器件的前景无疑是广阔的。此次成功验证不仅展示了中国在航天技术和材料科学上的突破，也为全球第三代半导体材料的应用提供了新的思路与方向。

这一进展引发了广泛关注，许多业内专家和学者对此表示乐观。他们认为，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，中国在第三代半导体材料领域有望取得更多成果，从而引领国际市场的发展。这一时刻，象征着中国在现代科技与深空探索领域的自信与实力，也必将为推动科技进步和产业升级注入新的动能。