功率电子器件是商业航天、深空探测、武器装备、新能源等产业实现能量转换与控制的核心元件，其性能直接决定了系统的效率、可靠性与智能化水平。宽禁带半导体GaN由于具有高击穿电场、高电子饱和漂移速度等材料性能，成为制备功率电子器件的优选材料。面向新一代低轨卫星、核电装备对于抗辐照、高性能功率器件的应用需求，GaN功率器件相比于传统Si基MOS结构器件具有突出的应用优势：1.高频率、高功率密度、低损耗；2.高原子阈值位移能缓解了辐照位移损伤；3.异质结栅极设计提升了抗总剂量辐照能力。

本团队研制出高热导衬底剥离GaN垂直功率二极管、高雪崩耐量GaN JBS二极管、高阈值电压千伏级GaN功率场效应管和宇航级抗辐照GaN功率场效应管等系列高能效器件，十余次获得国际主流半导体技术媒体跟踪报道；提出多种新型器件表征分析方法，研制出首台紫外脉冲激光单粒子辐照模拟与器件表征装置，研发的多项功率器件测试与装备技术实现产业转化。

1、宽禁带半导体宇航级抗辐照功率电子器件

创新提出“材料+器件”两级抗辐照加固方案，将单粒子烧毁电压大幅提升到650V等级，适用于高母线电压宇航应用需求，成果发表在国际顶会IEDM(2024)，获国际科技媒体Compound Semiconductor专题报道，相关技术实现专利成果转化。

2、宽禁带半导体高雪崩耐量氮化镓结势垒二极管

成功克服氮化镓p型离子注入和激活难题，研制出国际首支具有强雪崩击穿能力的氮化镓结势垒肖特基二极管（GaN JBS二极管），在动态开关工况下器件雪崩击穿运行超过106百万次，实现98.7%的PFC能量转换效率，证实了具有强雪崩能力的GaN JBS二极管高频、高速开关工作能力。

3、宽禁带半导体功率器件测试表征方法与装备技术

针对宽禁带半导体功率器件在高频开关、动态电阻捕捉、辐照损伤位置定位等方面存在的测试难题，研制了动态开关特性、紫外脉冲激光、动态可靠性等多种实验设备，转化的专利技术已实现设备销售。