复旦大学在原子层半体天际电子学域获里程碑式冲突，为东说念主类探索高大天地征程迈出蹙迫步。复旦大学集成芯片与系统寰球实验室、集成电路与微纳电子蜕变学院周鹏-马凯旋团队，研制“青鸟”原子层半体抗辐射射频通讯系统，依托“复旦号（澜湄改日星）”卫星平台，在前次终了基于二维电子器件与系统的在轨考证。“长命命”与“低功耗”两大中枢势奠定二维电子系统在空探伤、轨卫星、星际通讯等前沿空间任务中的特竞争力。

这冲突填补了二维电子器件天际在轨考证的空缺，斥地了“原子层半体天际电子学”的蜕变域，助力我国空间电子器件向上式发展。北京时间2026年1月29日，关系后果以《面向星载通讯的原子层抗辐射射频系统》为题发表于《当然》（Nature）主刊。

意识天地龙岩预应力钢绞线价格，是东说念主类考究亘古不变的追求。连年来，东说念主类天际探索不断刷新规模，其中，能通讯系统历久是天际任务的“要津纽带”。高大天地的探索之路并非坦途，能粒子、天地射线等空间辐射处不在，易激勉电子器件能退化以至可怜故障，严重恫吓器在轨寿命。毒手的是，旦电子系统在天际中失，险些法维修。面前主流的抗辐射案——如增多屏蔽层或经受冗余加固电路——虽能晋升可靠，却也带来了体积增大、分量上涨、功耗攀升等代价，与改日系统“轻量化、智能化、低本钱”的发展趋势以火去蛾中。

在此配景下，发展兼具小尺寸、低功耗与本征抗辐射身手的新代半体器件与系统，已成为冲突空间电子技巧瓶颈的要津冲突口。冲突空间电子技巧瓶颈，研发新代抗辐射电子系统，将为我国加快修复强国提供坚实支捏。

复旦大学周鹏-马凯旋团队基于对粒子辐射应的表面，发现原子层薄的材料在表面上会集结小的辐射诱损害，进而达成“空间辐射疫”。由此，原子层二维材料具备的抗辐射势，使其有望成为构建下代空间电子系统的理念念候选。

团队依托2024年9月24日放射的“复旦号（澜湄改日星）”卫星平台，在前次终了基于原子层半体的抗辐射射频通讯系统（“青鸟”系统）的在轨考证，径直揭示了该系统在果然天地辐射环境下的历久使命适宜与可靠。同期，锚索“青鸟”系统向1970年4月24日放射的东红1号请安，完成了以“复旦大学校歌”为信号载体的天际通讯传输。同期，琢磨团队从粒子辐射损害的物理机制动身，揭示了原子层材料的辐射疫机制，不仅填补了二维电子器件空间在轨考证的空缺，斥地了“原子层半体天际电子学”的蜕变域。

琢磨团队基于练习的晶圆二维工艺，策画并制备了4英寸基于单层二硫化钼（MoS2）的抗辐射集成射频（12~18 GHz）放射机-给与机系统，大略行使于星载通讯。在轨实验中，该“青鸟”二维射频通讯系统搭载“复旦号（澜湄改日星）”卫星成效放射到距地球约517公里的低地球轨说念（LEO）。值得遏制的是，团队将“复旦大学校歌”的原始手稿相片存入“青鸟”系统的存储器中，并完成了以“复旦大学校歌”为信号载体的天际星内通讯传输，后经卫星天线放射并复返大地站解码后，“复旦大学校歌”信号归附准确误。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，展现了其异的抗辐射和历久适宜。

4英寸原子层半体抗辐射射频通讯芯片

即使在辐射环境为恶劣的地球同步轨说念（GEO）上，该二维星载通讯系统的表面在轨寿命臆度可达271年，较传统硅基系统晋升两个数目。与此同期，濒临天际任务中动力度受限的试验挑战——尤其是依赖太阳能或有限星载电板的场景——能成为决定系统可捏续初始的要津。本系统放射机-给与机链路的功耗不及传统硅基射频系统的五分之，显耀裁减了对星上动力的需求，确保在严苛功率预算下仍能督察能通讯。这两项中枢势——长命命与低功耗——共同奠定了二维电子系统在空探伤、轨卫星、星际通讯等前沿空间任务中的特竞争力。

基于原子层半体的卫星通讯系统成效完成在轨考证，为原子层半体天际电子学斥地了个具有特行使后劲的向。这冲突不仅标识着东说念主类向构建可靠、轻量化天际电子系统迈出要津步龙岩预应力钢绞线价格，有望成为二维材料从实验室走向价值行使的“催化剂”。瞻望改日，基于原子层半体的抗辐射电子技巧或将引二维电子学终了产业化跃迁，在支捏下代卫星互联网、空探伤乃至地外基地修复的同期，捏续蛊卦各人学术界与产业界的度布局，加快二维材料走向“工程试验”，有望为我国空间电子器件带来向上式发展。