2月2日，我國在太空成功驗證了首款國產碳化硅（SiC）功率器件，標志著我國在第三代半導體材料領域取得重要突破。這一成果由中國科學院微電子研究所劉新宇、湯益丹團隊與中國科學院空間應用工程與技術中心劉彥民團隊聯合完成，相關載荷于2024年11月15日搭乘天舟八號貨運飛船進入太空，開啟了空間站軌道科學試驗之旅。

▲天舟八號貨運飛船。來源：央視新聞

碳化硅（SiC）作為第三代半導體材料的代表，具有禁帶寬度大、擊穿場強高、飽和電子速度快等優勢，可大幅提高空間電源的傳輸功率和能源轉換效率，同時滿足高能效、小型化和輕量化的需求。與傳統的硅基功率器件相比，碳化硅器件的功率-體積比提高了近5倍，能夠顯著降低發射成本或增加裝載容量。

此次太空驗證的主要任務是對國產自研高壓抗輻射碳化硅功率器件（包括SiC二極管和SiC MOSFET器件）進行空間環境適應性測試，并在航天電源系統中進行應用驗證。經過一個多月的在軌加電試驗，測試數據顯示，高壓400V碳化硅功率器件的靜態和動態參數均符合預期，成功完成了在軌試驗與應用驗證。

業內專家指出，這一突破標志著我國在以“克”為計量的空間載荷需求下，碳化硅功率器件有望牽引空間電源系統的升級換代，為未來探月工程、載人登月、深空探測等領域提供新一代高效、可靠的功率器件。

此外，碳化硅材料的應用潛力不僅限于航天領域，在高速列車、風力發電、智能電網等領域也展現出獨特優勢。此次成功驗證為我國第三代半導體材料的產業化應用奠定了重要基礎，進一步推動了我國制造業的轉型升級。

這一成果不僅是我國航天科技的重要里程碑，也為全球半導體產業的發展注入了新的動力。

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