发布日期：2026-02-20 13:42    点击次数：134

复旦大学集成芯片与系统寰宇要点实验室集成电路与微纳电子改换学院周鹏-马奏凯团队奏凯研制“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通讯系统(简称：青鸟系统)，在国外上初度兑目下轨考据。

这一冲破开辟了“原子层半导体天外电子学”的改换范畴，助力中国空间电子器件朝上式发展，为东谈主类探索渊博寰宇征程迈出弥留一步。北京时期1月29日，干系截至以《面向星载通讯的原子层级抗辐射射频系统》为题发表于《当然》(Nature)主刊。

天外“抗辐射”发愤亟需破解

频年来，东谈主类天外探索束缚刷新鸿沟——从“天问一号”探伤器的火星探索，到新一代行家通讯集结卫星星座的编织，高性能通讯系统历久是天外任务的“要津纽带”。可是，渊博寰宇的探索之路并非坦途，高能粒子、寰宇射线等空间辐射无处不在，极易激励电子器件性能退化甚而不舒坦性故障，严重恫吓航天器在轨寿命。更难办的是，一朝电子系统在天外中失效，险些无法维修，昂贵的替换资本时时令任务难认为继。刻下主流的抗辐射决策——如加多屏蔽层或罗致冗余加固电路——虽能擢升可靠性，却也带来了体积增大、分量高潮、功耗攀升等代价，与将来航天系统“轻量化、智能化、低资本”的发展趋势以火去蛾中。

在此布景下，斗鱼体育中国官网入口发展兼具小尺寸、超低功耗与本征抗辐射才调的新一代半导体器件与系统，已成为冲破空间电子时期瓶颈的要津冲破口。

复旦大学周鹏-马奏凯团队基于对粒子辐射效应的表面推导，发现原子层级薄的材料在表面上会积贮最小的辐射指令毁伤，进而达成空间辐射免疫。由此，原子层级二维材料具备自然的抗辐射上风，使其有望成为构建下一代空间电子系统的理念念候选。可是，迄今为止，对于二维材料和器件的辐射效应的商讨主要局限于仿真计较和大地实验，开云sports无法饱胀模拟委果天外中的复杂辐射场。尚无任何二维电子系统在轨初始的实证数据，这严重制约了其从实验室走向航天利用的进度。

在国外上初度兑现基于二维电子器件与系统的在轨考据

团队依托2024年9月24日辐射的“复旦一号（澜湄将来星）”卫星平台，在国外上初度兑现基于原子层半导体的抗辐射射频通讯系统（“青鸟”系统）的在轨考据，平直揭示了该系统在委果寰宇辐射环境下的历久责任巩固性与可靠性。同期，“青鸟”系统向1970年4月24日辐射的东方红1号请安，完成了以“复旦大学校歌”为信号的天外通讯传输。同期，商讨团队从粒子辐射毁伤的物理机制起程，揭示了原子层级材料的辐射免疫机制，不仅填补了二维电子器件空间在轨考据的空缺，更开辟了“原子层半导体天外电子学”的改换范畴。

据先容，商讨团队基于老练的晶圆级二维工艺，贪图并制备了4英寸基于单层二硫化钼（MoS2）的抗辐射集成射频（12~18 GHz）辐射机-吸收机系统，大约利用于星载通讯。在轨实验中，该“青鸟”二维射频通讯系统搭载“复旦一号（澜湄将来星）”卫星奏凯辐射到距地球约517公里的低地球轨谈（LEO）。此外，“青鸟”系统在轨初始9个月后，传输数据的误码率仍低于10-8，展现了其优异的抗辐射性和历久巩固性。

周鹏解释示意，基于原子层半导体的卫星通讯系统奏凯完成在轨考据，为原子层半导体天外电子学开辟了一个具有私故意用后劲的见地。这一冲破不仅标记着东谈主类向构建高可靠、轻量化天外电子系统迈出要津一步，更有望成为二维材料从实验室走向航天高价值利用的“催化剂”。瞻望将来，基于原子层半导体的抗辐射电子时期或将引颈二维电子学兑现产业化跃迁，在相沿下一代卫星互联网、深空探伤乃至地外基地开采的同期，抓续诱骗行家学术界与产业界的深度布局，加快二维材料走向“工程履行”，有望为我国空间电子器件带来朝上式发展。

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复旦大学集成电路与微纳电子改换学院、集成芯片与系统寰宇要点实验室马奏凯副解释和周鹏解释为论文通讯作家，博士后朱立远为论文第一作家。

头图为4英寸原子层半导体抗辐射射频通讯芯片。校方供图

【开头：管事报】