太空器件革命性突破 关键核心材料是二硫化钼

2026-01-29 14:22:584

太空电子器件迎革命性突破 卫星将更轻、更耐用、更省电


2026年1月29日,国际顶级期刊《自然》封面刊登了一项来自中国的突破性成果:复旦大学周鹏、马顺利团队研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统,已在太空稳定运行九个月,成功完成星地信号传输。这是全球首次实现基于二维电子器件的在轨验证,标志着“原子层半导体太空电子学”正式从实验室走向宇宙。


该系统核心采用仅0.65纳米厚的单层二硫化钼(MoS₂)材料——相当于一根头发丝直径的十万分之一。它无需传统厚重的铅制屏蔽层,就能在高能宇宙射线中“毫发无损”,功耗仅为传统系统的五分之一,理论寿命长达271年。这一数字远超当前卫星电子设备5至15年的平均服役期,堪称航天电子领域的“颠覆性突破”。


团队专门对原子层半导体材料及器件进行了地面模拟辐照实验,采用的辐射剂量达到10兆拉德,这也是国内目前能达到的最高剂量水平之一。结果显示,器件性能依然保持稳定。但地面实验的成功只是第一步。长期以来,二维电子系统的空间应用缺乏在轨数据支撑,制约了其从实验室走向工程实际。


历经五年多探索,团队在材料、器件、搭载卫星等多点协同攻关,2022年获得将芯片搭载“复旦一号(澜湄未来星)”卫星平台的机会,随后展开制备通信系统、将芯片与卫星平台对接的复杂系统工程。基于原子层级半导体材料,团队制备了4英寸基于单层二硫化钼(MoS2)的抗辐射集成射频(12~18 GHz)通信系统,该系统被命名为“青鸟”,能够应用于星载通信。



德尔未来(sz002631) 控股子公司烯成石墨烯有二硫化钼制备设备的技术储备,二硫化钼(MoS2)作为一种二维半导体材料,其制备过程需要精确控制到原子级别,以确保材料的质量和性能。


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