顶点光电子商城2025年2月6日消息：我国在太空成功验证了第三代半导体材料制造的功率器件，这一成就标志着我国在航天技术领域的又一重大突破。

         随着硅（Si）基功率器件的性能逐渐逼近其物理极限，寻找新型材料成为推动技术发展的关键。此时，以碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料凭借其独特优势脱颖而出，成为新一代功率器件的理想选择。碳化硅材料具有高能效、小型化、轻量化等显著特点，完美契合了空间电源系统对于高性能、高效率以及轻量化的迫切需求。

         中国科学院微电子研究所刘新宇、汤益丹团队联合空间应用工程与技术中心刘彦民团队，共同研制了碳化硅（SiC）载荷系统。该载荷系统于2024年11月15日搭乘天舟八号货运飞船飞向太空，开启了空间站轨道科学试验之旅。经过一个多月紧张而细致的在轨加电试验，成功完成了高压400V碳化硅（SiC）功率器件的在轨试验与应用验证。测试数据表明，该器件在电源系统中的静态和动态参数均符合预期，表现稳定可靠。

          该成果实现了首款国产高压400V抗辐射SiC功率器件空间环境适应性验证及其在电源系统中的在轨应用验证。标志着在以“克”为计量的空间载荷需求下，SiC功率器件将成为大幅提升空间电源效率的优选方案。对推动新一代航天技术发展具有深远的战略意义。有望牵引空间电源系统的升级换代，为未来我国在探月工程、载人登月以及深空探测等领域提供新一代高性能功率器件的有力支撑。

四、第三代半导体材料优势

          大的禁带宽度使由第三代半导体材料制备而成的功率器件可以在高温环境下工作，且能承受更高的电压。高的热导率使功率器件更容易将所产生的热量传导到外界，从而提高器件的热稳定性。高的临界击穿电场使第三代半导体功率器件与常见的硅器件在同一等级的耐压下，能够拥有更小的比导通电阻。高的电子饱和漂移速度使器件可以应用于高频、高速环境中。

          SiC功率器件已在电源、逆变器、新能源汽车充电机、电机驱动系统、轨道交通和军工等领域得到了较为成熟的应用。GaN功率器件在新能源汽车、半导体照明、新一代移动通信和消费电子等领域具有很大的应用前景。

           综上所述，我国在太空成功验证第三代半导体材料制造的功率器件，不仅展示了我国在航天技术领域的创新能力，更为未来航天技术的发展注入了新的活力。