

“复旦复旦旦复旦,巍巍学府著述焕……”穿越517公里地球轨谈,复旦大学校歌近日从“复旦一号(澜湄改日星)”卫星平台传回大地,经解码信号规复准确无误。
这不是一次平常的天际通讯传输,而是国外上初次完了原子层电子器件与系统的在轨考证。
{jz:field.toptypename/}复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏-马获胜团队,自主研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射通讯系统,以“超龟龄命”与“超低功耗”两大中枢上风,展现出其在星际通讯、深空探伤和天际算力等前沿任务中的独到上风。
北京时辰2026年1月29日零点,关联效果发表于国外泰斗学术期刊《当然》。
【天际辐射无处不在】
宽阔宇宙中,高能粒子、伽马射线等辐射无处不在,如同“无形剑气”报复航天器的电子“经脉”。传统硅基电子器件如同身着耐心铠甲的武者,即便层层看护,也难敌日积月聚的“内力侵蚀”——天际辐射极易激发电子器件性能退化致使祸殃性故障。更毒手的是,一朝电子系统在天际中失效,委果无法维修,而更换资本极高。
永恒以来,主要依赖两种“御敌之术”:一是“重甲护身”,给器件裹上耐心金属屏蔽层;二是“分身术”,一个功能器件有多个备份。但这使得器件分量激增,国内火箭辐射一千克载荷资本高达数千万元;与此同期功耗也大大飙升,这与改日航天系统“轻量化、智能化、低资本”趋势违反。
跟着AI时期算力需求的爆发式增长,天际算力有望成为科罚巨匠算力供给贫苦的终极决议。高性能通讯系统手脚天际任务的“重要纽带”,雷同将为天际算力提供数据传输载体。因此,构建高性能、高可靠的星载存算和通讯系统将成为新一轮科技编削的要点方针之一。
【灵感源自《倚天屠龙记》】
“他强任他强,清风拂山岗;他横任他横,明月照大江。”金庸演义《倚天屠龙记》中《九阳真经》的武学心法,成为询查团队破解贫苦的灵感泉源。“咱们不与辐射硬扛,而是让其穿体而过。”周鹏说。
这一灵感的落地,就是“青鸟”原子层半导体抗辐射通讯系统。原子层半导体是周鹏团队建议的新看法,其中枢功能层仅为单原子或少数原子厚度,既保留半导体“能开关、可截止”的中枢功能,又具备超薄的物理特质。“青鸟”的中枢材料是单层二硫化钼,厚度仅0.7纳米,卓越于一根头发丝直径的十万分之一。
打个比喻,传统硅基半导体就像一块雄厚的木板,辐射粒子撞上去会留住密密匝匝的“伤疤”;而原子层半导体就像一张超薄的蝉翼,辐射粒子能径直穿体而过,终止易酿成挫伤积贮。这种自然抗辐射特质,让它无需“重甲”加捏,能在天际辐射的“阴毒环境”中长期存续。
【表面寿命是硅基系统100倍】
“青鸟”在轨启动一年多来,展现出三大颠覆性上风——
在辐射更为恶劣的地球同步轨谈,表面在轨寿命展望可达271年,是传统硅基系统的100倍;
无需屏蔽层和备份蓄意,辐射机-汲取机链路的功耗不及传统硅基系统的五分之一;
在轨启动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永恒褂讪性。
这一糟蹋的背后,是团队四五年的潜心攻关。从材料滋长到晶体管理备,从芯片蓄意到载荷集成,他们完了了全链条自主研发。
值得一提的是,该技能可与现存硅基半导体分娩线无缝对接,且资本更低。在大地利用中,该技能雷同后劲广大,有望用于核聚变、救灾机器东谈主等强辐射场景。
《当然》裁剪部收到投稿仅两三天就安排了送审,审稿东谈主评价该效果“设备了一个新方针”。

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