近日,中国科学院微电子研究所发布公告,我国在太空成功验证了首款国产碳化硅(SiC)功率器件,第三代半导体材料有望牵引我国航天电源升级换代。
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中国在碳化硅(SiC)功率器件的太空实验中取得重大突破,成功验证了首款国产高压抗辐射碳化硅器件在极端空间环境下的稳定性和应用潜力。
国产碳化硅功率器件搭载天舟八号于2024年11月15日升空,进行了空间站轨道的试验,测试高压400V器件,结果圆满成功。
器件在强辐射、高真空、极端温差下表现稳定,静态与动态参数均符合预期,成功完成应用验证,标志着我国在第三代半导体材料的空间应用领域迈出关键一步。
碳化硅功率器件的功率-体积比提升近5倍,可简化散热系统、减轻载荷重量,满足空间电源小型化、轻量化需求,为单电源模块实现千瓦级输出奠定基础。
在等效1000万拉德辐射剂量下仍能保持90%以上性能,远超传统硅基器件,显著增强航天器在深空辐射环境中的生存能力。
这个科技制高点终于被我们抢先拿下,我们离星辰大海又近一步!
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碳化硅被视为下一代功率器件的竞争核心,中国专利申请量以年均29%增速领先全球,重塑半导体产业格局。
该技术将直接服务于探月工程、载人登月及深空探测任务,为新一代航天器提供高效、可靠的电源解决方案。
碳化硅器件可提升雷达探测距离、激光武器供电效率,并在高速列车、智能电网、新能源等领域展现应用前景。
一句话总结就是,我国目前令世界羡慕的航天器,六代机,动车,人工智能等都离开这个基础材料的性能突破。
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大白话说一下,有了这个高性能材料,我们利用太阳能的效率更高。
未来我们不仅可以摆脱对传统能源的依赖,在太阳系的星际旅行也可能实现。
碳化硅(SiC)作为一种新型的半导体材料,在太阳能利用领域,尤其是太阳能电池和太阳能光伏系统中,展现出了巨大的应用潜力和价值。
碳化硅具有高击穿电压、高电子饱和迁移速率等特点,使其成为制造高效率太阳能电池的理想材料。
传统的硅基太阳能电池在高温环境下性能会大幅下降,而碳化硅太阳能电池则能在高温下保持较高的转换效率,从而拓宽了太阳能发电的应用范围。
目前中国空间的运行主要依靠太阳能,未来我们建设月球基地的主要能源也是太阳能。
这次我国在SiC功率器件取得重大突破,天宫空间站功不可没。
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目前,国内企业已经成功实现了SiC芯片的量产,并逐步获得电动汽车市场的认证。
此外,我国在SiC功率器件的封装测试、可靠性提升等方面也取得了重要突破。
SiC功率器件已经被广泛应用于新能源汽车、光伏发电、智能电网等领域,并展现出了优异的性能和可靠性。
天宫空间站的科研活动不仅推动了SiC功率器件的技术进步,还促进了整个SiC产业链的发展。随着SiC功率器件市场的不断扩大,越来越多的企业开始涉足SiC产业,形成了完整的产业链体系。
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未来我国在SiC领域的技术标准很可能成为国际标准。
毕竟再过几年国际空间站可能退役,到时候就只有我们有空间,这些需要太空验证的技术只有我们能做。
中国标准就是国际标准的时代很快就会到来!