在科技探索的征途中，中國科研團隊再次取得突破性進展。近期，中國科學院微電子研究所的劉新宇、湯益丹團隊攜手中國科學院空間應用工程與技術中心的劉彥民團隊，共同研發出國內首款高壓抗輻射碳化硅（SiC）功率器件及其配套電源系統，并成功通過了太空環境的初步驗證，實現了在軌應用。
功率器件，作為電力電子系統的核心組件，如同電力系統的“動力源泉”，在國民經濟和日常生活的各個角落發揮著至關重要的作用。其技術的革新與發展，一直是科技界關注的焦點。
據劉新宇介紹，這款精心研發的碳化硅載荷，于2024年11月搭乘天舟八號貨運飛船進入太空，在中國空間站的軌道上展開了科學實驗的全新探索。經過一個多月的在軌測試，碳化硅載荷的各項數據均表現穩定，高壓400伏碳化硅功率器件的在軌試驗與應用驗證均取得了圓滿成功，其靜態和動態參數均達到了預期的設計目標。
此次碳化硅載荷的太空之旅，成功驗證了國產高壓400伏抗輻射碳化硅功率器件在空間環境中的適應性和在軌應用能力。這一成果標志著，在滿足空間載荷對重量嚴苛要求的前提下，碳化硅功率器件將成為提升空間電源效率的理想之選，預示著空間電源系統即將迎來更新換代的新時代。
劉新宇還強調，中國自主研發的這款碳化硅功率器件，不僅通過了空間環境的考驗，還在電源系統中實現了在軌應用，這將為中國未來的探月工程、載人登月、深空探測等航天任務提供新一代功率器件的備選方案，為中國航天事業的發展注入新的活力。
隨著硅基功率器件性能逐漸接近極限，以碳化硅為代表的第三代半導體材料憑借其獨特的優勢，如禁帶寬度大、擊穿場強高、飽和電子速度快等，能夠顯著提升空間電源的傳輸功率和能源轉換效率，同時簡化散熱設備，降低發射成本或增加有效載荷。碳化硅功率器件的功率—體積比提高了近5倍，完美滿足了空間電源系統對高效能、小型化和輕量化的迫切需求，對推動新一代航天技術的發展具有深遠的戰略意義。
此次科研突破，不僅展示了中國在半導體材料領域的創新能力，更為中國航天事業的未來發展奠定了堅實的基礎。
