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太空碳化硅芯片问世:中国抗电磁打击能力大幅提升

来源:国际利来老牌最给力    发布时间:2025-04-10 10:41:27

据1月22日《科技日报》报道,由中国科学院微电子研究所、空间应用工程与技术中心联合研制的首款国产

产品介绍

  据1月22日《科技日报》报道,由中国科学院微电子研究所、空间应用工程与技术中心联合研制的首款国产高压抗辐射碳化硅(SiC)功率器件完成空间验证及在电源系统中的在轨应用。采用该功率器件的空间电源模块的效率从85%提高到95%,功率-体积比提高了5倍。

  太空环境辐射强、气温变化大、真空散热困难,因而太空芯片要求特别高。随着硅基功率芯片的性能逼近极限,但硅基芯片又难以满足太空环境要求。因此,全球都在开发以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料。中国第三代半导体氮化镓芯片技术走有世界前列,此前,中国太空芯片普遍采用氮化镓芯片。

  但是,全球碳化硅产业一直被美欧日三家垄断,美国在衬底方面占据主导地位,欧洲在器件应用全球领先,日本技术力量雄厚、全产业链均衡。全球最大的碳化硅芯片公司——意法半导体公司2009年就推出全球首款碳化硅MOSFET芯片,并于2014年实现量产。2023年,全球碳化硅市场占有率排名前六的分别是:

  中国第三代半导体起步晚。直到2018年12月孟晚事件和2019年5月华为被列入实体清单之后,国家才格外的重视半导体产业高质量发展并作了全面布局,2021年3月国家出台《十四五规划和2035年远大目标纲要》,同时成立6个国家第三代半导体技术创新中心。在国家政策的大力扶持下,中国第三代半导体碳化硅产业高质量发展突飞猛进。

  2024年9月,国家第三代半导体技术创新中心(南京)成功攻关沟槽型碳化硅MOSFET芯片制造关键技术,比平面型芯片提升导通性能 30% 。

  中国国内碳化硅市场,国产设备占有率从2022年近50%,飚升到2024年的85%以上;中国全球碳化硅市场占有率,从2023年不到5%,飚升到2024年的50%。

  这次报道的首款国产高压抗辐射碳化硅(SiC)功率器件,是2024年11月15日搭乘天舟八号货运飞船飞向太空的,通过一个多月的在轨加电试验,碳化硅载荷测试数据正常,高压400伏碳化硅功率器件在轨试验与应用验证顺利完成,在电源系统中静态、动态参数符合预期。

  ▲中国科学院微电子研究所刘新宇研究员介绍首款国产高压抗辐射碳化硅(SiC)功率器件研制相关情况

  恩格斯说:“社会一旦有技术上的需要,这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”

  美国对华搞“小院高墙”和芯片卡脖子,中国又有快速地增长的大规模芯片市场需求,正在催生中国半导体产业大繁荣大发展,中国第三代半导体氮化镓和碳化硅芯片迎来比翼齐飞的好时代。

  碳化硅的禁带宽度是硅的3倍,击穿电压是硅的10倍,导热率是硅的5倍。虽然碳化硅和氮化镓的禁带宽度、击穿电压大体相似,但是,碳化硅的热导率是氮化镓的约3倍。

  氮化镓半导体更适合低压、高频、高功率密度的应用场景。其中,激光雷达、激光显示和LED照明等光电领域应用占比60%,5G基站、卫星通信和国防军工等射频领域应用占比25%,快充设备等电力电子领域应用占比15%。

  碳化硅半导体则更适合高压、高温、高辐射、大功率的应用场景。目前,新能源汽车占比高达70%,光仗逆变器应用占比15%,高铁地铁应用占比7%,手机快充等消费电源应用占比5%。

  如果说中国氮化镓芯片大规模量产,成就了中国5G通信、卫星通信和激光雷达产业,让中国军用雷达和电子干扰技术全球领先。那么,中国碳化硅芯片大规模量产,正在成就中国新能源汽车和航天事业,必将让中国武器装备抗高温度高压力和抗电磁辐射技术全球领先!

  现在,中国正在反制美国对华芯片卡脖子而对镓锗出口管制,美国末来将错失6G、卫星通信和武器装备升级的机会,中国正在赢得第三代半导体时代!

  2003年3月20日,伊拉克战争爆发。第二天,美国人用一枚电磁脉冲炸弹,毁掉了伊拉克的国家电视台。表面上看,整座大楼完好无损,连玻璃都没有震碎,但里面正在工作的电子元器件全部报废。后来,美国五角大楼的发言人,把这一条消息发布出来。有记者问他,既然这种炸弹这么有效,为啥不多扔几枚,早点结束战争?结果,五角大楼发言人很诡异地笑了笑说:“不,我们要把它留给更强大的敌人。”

  其实,美军首次实战使用电磁脉冲炸弹,既向外界展示了电磁脉冲炸弹的巨大威力——软瘫痪,也向世人宣告了美军信息化军队的“阿喀琉斯之踵”。

  由于碳化硅半导体耐高温能力是传统硅基半导体的4倍、耐高电压能力是10倍、抗辐射能力是10倍以上。

  因此,中国有了民用碳化硅芯片强大的产业链基础,特别是高压抗辐射太空碳化硅芯片的研制成功,不仅会牵引中国空间电源系统的升级换代,为我国探月工程、载人登月、深空探测等提供较为可靠保证,而且可用碳化硅半导体取代武器装备上传统的硅基半导体,从而大幅度的提升中国武器装备在核污染环境下的生存能力、抗电磁打击能力和反电子干扰能力。

  近日,美国特朗普政府挥舞关税大棒,发起关税战,招致全球一片谴责声,相关国家也不断出台应对措施。欧盟要对美征收25%关税,中国也发布了进一步的反制措施。怎么样看待最新的反制措施?《新闻1+1》连线对外经贸大学中国世界贸易组织研究院院长屠新泉,带来分析解读。

  新华社北京4月7日电(记者阚静文)“住手!”“抗争”“我们不想要这样的美国!”,超1000场,逾50万人参与……美国总统特朗普日前签署最新的“对等关税”行政令,加之美国政府此前出台的一系列政策,引发美国国内及欧洲强烈抗议。连日来,多地民众走上街头,用行动表达不满与愤怒。

  记者观察|美国各界人士:特朗普关税措施或致200万美国人失业 更扰乱全球贸易

  美国总统特朗普本月2日在白宫签署关于所谓“对等关税”的行政令,宣布美国对贸易伙伴加征10%的“最低基准关税”,并对某些贸易伙伴征收更高关税。10%的关税已于5日生效,而对某些贸易伙伴征收的更高关税将于9日生效。

  乔治·布什美中关系基金会总裁方大为6日在接受央视记者专访时表示,美国政府新关税政策的影响将是毁灭性的,不仅会使美国经济面临更加大的风险,引发的经济衰退更是对全球贸易体系的破坏。乔治·布什美中关系基金会总裁 方大为:我认为影响将是毁灭性的。

  护万家灯火 铸无畏警魂——追忆原天津市滨海新区公安局刑侦支队一大队副大队长许喆

  新华社天津4月3日电 题:护万家灯火 铸无畏警魂——追忆原天津市滨海新区公安局刑侦支队一大队副大队长许喆新华社记者黄江林这是许喆生前的肖像照片(资料照片)。

  文旅部教育部发声!文化旅游部提示中国游客谨慎赴美旅游,教育部:预警!近期选择赴美有关州学习时做好安全风险评估,人民日报:坚决反制!我们奉陪到底

  比亚迪王朝网路天:比亚迪铺开首批500个兆瓦闪充站 #比亚迪 #直拍 #全民智驾计划

  预计11日至12日,随着新一股较强冷空气东移南下,我国中东部地区将出现强风、降温、沙尘天气,华北将出现历史同期罕见持续性大风,内蒙古东部和东北地区东部将出现暴雪,南方将出现今年以来最强风雹天气。 中东部大部将会陆续刮起大风,平均风力5-7级,阵风将会达到8-10级。

  长沙9岁女孩被老师砸伤头骨案10日二审宣判,孩子父亲:女儿依然每天靠药物入睡

  4月10日,湖南长沙9岁女孩被老师砸伤头骨案将进行二审宣判。极目新闻记者从女孩父亲刘先生处了解到,事件过去一年半后,女孩依然无法上学,且需要靠药物入睡。

  美国东部时间4月9日0时,北京时间4月9日12时,白宫所谓的“对等关税”砸向全球数十个经济体。钢铝、汽车、芯片、大豆……都成为白宫的扫射目标,无一幸免。这场自诩为“美国优先”的贸易战慢慢的变成了一场“经济勒索”。