卫星通信系统“无视”宇宙辐射

"传统半导体器件想要在太空中正常使用，要么'加人'，要么'穿衣服'。"复旦大学集成电路与微纳 电子创新学院副院长周鹏教授形象地解释，"'加人'就是增加半导体的部件，例如把原先的1个部件增加 到10个，即使1个坏了，还有9个可以继续工作。'穿衣服'就是给半导体加一个金属材质的保护壳，将宇 宙射线粒子尽可能挡在外面。"但无论"加人"还是"穿衣服"，都未能提升器件本身的抗辐射性能，不 仅"治标不治本"，还会大幅增加重量、体积，为航天卫星"寸土寸金"且极其有限的载荷空间带来极大负 担。 "青鸟"系统采用的原子层半导体巧妙地解决了这个问题。所谓原子层半导体，指的是将半导体原子 在二维平面上进行排布，形成只有一个或几个原子厚度的单层膜。与硅这种传统的三维体相半导体不 同，当宇宙射线粒子射向这层膜时，就像光穿过一层超薄玻璃，几乎不会伤害这层膜本身。这层只有 0.68纳米厚度的膜不仅本身重量超轻，也无需增加备份部件或是厚重的防护壳，还具有高度节能特性， 为常常依赖太阳能或有限星载电池的太空任务提供更多能源保障。 无论在地面上做多少理论验证，都无法完全模拟真实太空中的复杂辐射场。复旦大学集成电路与微 纳电子创新学院副教授马顺利 ...