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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關鍵核心技術,努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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首款國產高壓抗輻射SiC功率器件實現(xiàn)空間驗證及其在電源系統(tǒng)中的在軌應用

2025-01-21 微電子研究所
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功率器件是實現(xiàn)電能變換和控制的核心,被譽為電力電子系統(tǒng)的心臟,是最為基礎、最為廣泛應用的器件之一。隨著硅(Si)基功率器件的性能逼近極限,以碳化硅(SiC)為代表的第三代半導體材料,以禁帶寬度大、擊穿場強高、飽和電子速度快等優(yōu)勢,可大幅提高空間電源的傳輸功率和能源轉換效率,簡化散熱設備,降低發(fā)射成本或增加裝載容量,功率-體積比提高近5倍,滿足空間電源系統(tǒng)高能效、小型化和輕量化需求。

中國科學院微電子研究所劉新宇與湯益丹團隊,聯(lián)合空間應用工程與技術中心劉彥民團隊研制的碳化硅(SiC)載荷于2024年11月15日搭乘天舟八號貨運飛船飛向太空,開啟了空間軌道科學試驗之旅。

本次搭載的SiC載荷系統(tǒng)主要任務為國產自研高壓抗輻射SiC功率器件(SiC二極管和SiC MOSFET器件)的空間驗證及其在航天電源中的應用驗證、SiC功率器件綜合輻射效應等科學研究,有望逐步提升航天數(shù)字電源功率,支撐未來單電源模塊達到千瓦級。

通過一個多月的在軌加電試驗,SiC載荷測試數(shù)據(jù)正常,高壓400V SiC功率器件在軌試驗與應用驗證完成,在電源系統(tǒng)中靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)符合預期。本次搭載第一階段任務完成,實現(xiàn)了首款國產高壓400V抗輻射SiC功率器件空間環(huán)境適應性驗證及其在電源系統(tǒng)中的在軌應用驗證,標志著在以“克”為計量的空間載荷需求下,SiC功率器件將成為大幅提升空間電源效率的優(yōu)選方案,牽引空間電源系統(tǒng)的升級換代。

打印 責任編輯:侯茜

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