“本次搭載第一階段任務順利完成，成功實現首款國產高壓400伏抗輻射SiC功率器件空間環境適應性驗證及其在電源系統中的在軌應用驗證。”記者從中國科學院微電子所了解到，2024年11月15日，由該所劉新宇、湯益丹團隊和中國科學院空間應用工程與技術中心劉彥民團隊共同研制的碳化硅（SiC）載荷，搭乘天舟八號貨運飛船飛向太空，并在10天后正式加高壓400伏。
功率器件是實現電能變換和控制的核心，被譽為電力電子系統的“心臟”，器件的性能不僅直接關乎下游設備的效能與市場競爭力，更是國家核心產業領域競爭力的關鍵所在。
在以“克”為計量的空間載荷需求下，占航天器重量的達25%的航天電源系統，無疑需要向著高效能、輕量化方向發展。太空的特殊環境，同時要求功率器件具有高效率、高功率和抗輻射等特性。
隨著硅（Si）基功率器件的性能逼近極限，人們正在積極尋找下一代材料，其中，以SiC為代表的第三代半導體材料備受關注。SiC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，簡化散熱設備，降低發射成本或增加裝載容量，功率－體積比提高近5倍。
與此同時，由于SiC是二元化合物，技術難度遠高于傳統一元Si器件，包括存在瞬態響應能量高度局域化、界面態高、新結構實現難度大等難點，都是急需解決的問題。此外，抗輻射SiC功率器件僅能夠工作在額定電壓的10%～30%，遠低于Si器件的60%～80%，導致其優勢無法充分發揮。
劉新宇介紹，團隊在深入研究SiC功率器件輻射損傷機制、抗輻射加固機理的基礎上，基于三代關鍵技術積累，突破了SiC功率器件抗輻射加固設計、柵氧工藝、表面貼裝器件（SMD）封裝等關鍵技術，研制了高壓抗輻射SiC功率器件。同時，針對空間輻射環境的復雜性，團隊構建了SiC載荷天/地鏡像系統，并提出多型柵/體器件結構、多狀態工作模式分析輻射效應及協同效應的試驗新方法，明晰空間綜合輻射效應機理。
經過一個多月的在軌加電試驗表明，SiC載荷測試數據正常，高壓400伏SiC功率器件在軌試驗與應用驗證順利完成，在電源系統中靜態、動態參數符合預期。
劉新宇表示：“接下來，我們將進一步優化抗輻射SiC功率器件結構及工藝，推動400伏SiC功率器件的批量應用，并研發更高電壓等級抗輻射SiC功率器件，滿足更多應用需求。”
記者從中國科學院化學研究所獲悉，該所朱道本院士、狄重安研究員聯合國內合作者，研制出一種具有不規則多級孔結構的塑料熱電薄膜，其核心性能指標創造了柔性熱電材料的同溫區性能紀錄，為可穿戴發電設備、貼附式制冷......
“我國有機氟的各項工作都是大集體幾代人的努力工作成果，絕不是我一個人的。”——黃維垣黃維垣（1921.12.15—2015.11.17），有機化學家，曾任中國科學院上海有機化學研究所副所長、所長。早期......
記者從中國科學院獲悉，中國空間站第九批空間科學實驗樣品隨神舟二十一號飛船順利返回。本次下行返回的科學實驗樣品涉及26個實驗項目，包括9種生命實驗樣品、32種材料實驗樣品和3種燃燒實驗樣品，總重量約46......
近日，市場監管總局（國家標準委）批準發布一批重要國家標準，涉及新興領域、交通和綠色低碳、安全生產、經貿服務等方面，本批標準發布后將在提升人民群眾生活品質、保障生命財產安全等方面發揮重要作用。在新興領域......
在能源存儲技術快速發展的今天，鋰離子電池和鈉離子電池因其卓越的性能被廣泛應用于便攜式電子設備、電動汽車和大規模儲能系統中。但傳統電池材料在電池能存多少電、充電有多快、反復充電能使用多久等方面都遇到了難......
兩部門關于公布生物醫用材料創新任務揭榜掛帥（第二批）入圍揭榜單位的通知工業和信息化部辦公廳國家藥品監督管理局綜合和規劃財務司關于公布生物醫用材料創新任務揭榜掛帥（第二批）入圍揭榜單位的通知工信廳聯原函......
記者從中國科學院金屬研究所獲悉，該所科研團隊近日在固態鋰電池領域取得突破，為解決固態電池界面阻抗大、離子傳輸效率低的關鍵難題提供了新路徑。該研究成果已于近日發表在國際學術期刊《先進材料》上。固態鋰電池......
一塊10厘米的硅晶圓，上面有使用B-EUV光刻技術制作的大型可見圖案。圖片來源：美國約翰斯·霍普金斯大學一個國際聯合團隊在微芯片制造領域取得關鍵突破：他們開發出一種新型材料與工藝，可生產出更小、更快、......
8月27日，圍繞“科教融合賦能新材料創新”主題，中國科學技術大學材料科學與工程科教融合論壇暨第二屆師昌緒物質科學與技術論壇，在中國科學院金屬研究所舉辦。會議現場。主辦方供圖李依依、柯偉、成會明、方忠、......
記者從AEIC學術交流中心獲悉，8月12日至14日，由英國伯明翰大學主辦的第四屆機械、航天技術與材料應用國際學術會議（MATMA2025）在英國伯明翰大學召開。來自機械工程、航空航天技術及材料科學領域......