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一种用于SPIC的具有自偏置n-LDMOS的300V超低比导通电阻高侧p-LDMOS
A 300-V Ultra-Low-Specific On-Resistance High-Side p-LDMOS With Auto-Biased n-LDMOS for SPIC
Bo Yi · Xingbi Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种基于三重RESURF技术、带有自偏置n-LDMOS的高侧p-LDMOS。该器件利用双载流子导通电流，显著降低了比导通电阻(Ron,sp)。仿真结果表明，该300V p-LDMOS在保持高击穿电压的同时，有效提升了导通性能，适用于智能功率集成电路(SPIC)。
解读: 该研究关注高压LDMOS器件的导通电阻优化，属于功率半导体底层技术。对于阳光电源而言，该技术主要影响户用光伏逆变器及电动汽车充电桩内部的驱动电路与辅助电源设计。通过降低驱动芯片的导通损耗，可进一步提升辅助电源的转换效率，缩小系统体积。建议研发团队关注此类高压集成工艺，以优化驱动电路的集成度与热管理性...
一种应用于SPIC的漂移区以电子为载流子的高压“准p-LDMOS”
A High-Voltage “Quasi-p-LDMOS” Using Electrons as Carriers in Drift Region Applied for SPIC
Bo Yi · Junji Cheng · Xing Bi Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种新型“准p-LDMOS”器件，通过引入浮空电极F将空穴电流转化为电子电流，并在漂移区利用电子作为导电载流子。结合集成低压电源与逆变器实现对电子电流的自动控制，从而优化了器件的导通电阻与击穿电压特性，提升了功率集成电路（SPIC）的性能。
解读: 该研究涉及功率半导体器件底层结构的创新，对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器中的驱动电路集成化具有参考价值。虽然阳光电源目前主要采用成熟的Si/SiC功率模块，但该类新型LDMOS技术在提升控制电路集成度、降低辅助电源损耗以及优化iSolarCloud智能运维平台配套的传感器接口电路方面具有潜...
基于55 nm BCD平台的超级分栅LDMOS器件实现优化RSP与79.5% QGD降低，适用于高频xPU电源
Super Split-Gate LDMOS With Optimized RSP and 79.5% QGD Decrease on 55-nm BCD Platform for High-Frequency xPU Power Supply
Dingxiang Ma · Ming Qiao · Yangjie Liao · Yixun Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文提出了一种基于55纳米BCD平台的超级分裂栅横向双扩散金属氧化物半导体（SSG LDMOS）器件，旨在克服击穿电压（BV）、比导通电阻（$R_{SP}$）和栅漏电荷（$Q_{GD}$）之间的折衷关系，同时满足高频功率片上系统（PwrSoC）应用的需求。该器件采用极短的栅极1以实现极低的$Q_{GD}$，并采用偏置的栅极2以实现低$R_{SP}$。测量数据证实，对于7 - 16伏的低压器件，$R_{SP}$和BV之间实现了最优折衷。值得注意的是，与传统的低$C_{GD}$ LDMOS相比，16...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于55纳米BCD平台的超级分栅LDMOS技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的双栅极结构，实现了击穿电压、导通电阻和栅漏电荷之间的优化平衡，这直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高频、高效功率器件的迫切需求。 该器件在16V应用场景下实现79.5%的栅漏电荷...
面向LDMOS功率放大器的非线性嵌入设计方法
Nonlinear-Embedding Design Methodology Oriented to LDMOS Power Amplifiers
Gianni Bosi · Antonio Raffo · Francesco Trevisan · Valeria Vadala 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文首次将非线性嵌入技术应用于基于横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）场效应晶体管的功率放大器（PA）设计。该技术通过在固有电流发生器平面设置晶体管负载线，遵循理论准则进行优化，从而实现高效的PA设计。
解读: 该文章探讨的LDMOS器件及非线性嵌入设计方法主要应用于高频射频（RF）功率放大领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心产品（如光伏逆变器、储能PCS）主要采用SiC或IGBT等功率半导体，而非LDMOS，但该研究中提出的“非线性嵌入”与“负载线优化”设计思路，对于提升功率模块在极端工况下的效率和热管理...
用于抗ESD驱动应用的RESURF LDMOS器件的极高ESD失效电压
Extremely High ESD Failure Voltage of RESURF LDMOS Devices for ESD Resilient Driver Applications
Aakanksha Mishra · M. Monishmurali · B. Sampath Kumar · Shaik Ahamed Suzaad 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本研究报告了横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）器件在传输线脉冲（TLP）特性中呈现出的极高静电放电（ESD）失效电压，同时探究了临界电压与细丝形成之间的关联。高失效电压能在高压（HV）输入/输出应用中为过电压应力提供额外保护，从而使器件对ESD损伤具备更强的抵抗力。本文详细研究了漂移区存在降低表面电场（RESURF）注入的LDMOS器件的ESD行为。此外，通过测量和三维工艺及器件仿真（3 - D TCAD），探讨了影响RESURF LDMOS器件高失效电压的漂移区设计和电场工程方法。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于RESURF LDMOS器件超高ESD（静电放电）失效电压的研究具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件是核心部件，其可靠性直接影响整机性能和寿命。LDMOS器件因其优异的高压特性，已广泛应用于我司逆变器的驱动电路和高压I/O接口中。 该研究通...
总电离剂量对LDMOS晶体管性能及热载流子退化的影响
Total Ionizing Dose Effects on the Performance and Hot Carrier Degradation of LDMOS Transistors
Bikram Kishore Mahajan · Yen-Pu Chen · M. Asaduz Zaman Mamun · Muhammad Ashraful Alam · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管作为射频和功率放大器，在包括卫星通信和高能物理实验等多种系统中有着广泛的应用。虽然这些系统中使用的LDMOS晶体管存在诸如热载流子退化（HCD）等固有的可靠性问题，但它们同时还会受到高辐射影响。因此，有必要了解辐射过程中产生的界面陷阱与这些晶体管在HCD应力下产生的界面陷阱之间的相互作用。在本文中，我们：1）让LDMOS晶体管承受不同总电离剂量（TID）的伽马辐射和HCD应力；2）使用超级单脉冲电荷泵（CP）技术来量化界面陷阱（ $\Delta {N...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于LDMOS晶体管在辐射环境下的可靠性研究具有重要的参考价值。LDMOS器件作为功率半导体的关键组成部分，广泛应用于我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的功率转换电路中，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。 论文揭示的总电离剂量效应（TID）与热载流子退化（HCD...
基于机器学习的多浮置埋层LDMOS器件击穿电压建模与优化
Machine Learning-Based Modeling and BV Optimization for LDMOS With Multifloating Buried Layers
Zhen Cao · Qi Sun · Qiaowei Peng · Biao Hou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文介绍了一种利用机器学习（ML）优化具有多浮动埋层（MFBL）的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（LDMOS）器件击穿电压（BV）的新方法。本研究摒弃了传统复杂的物理推导方法，将神经网络与遗传算法相结合，构建了一个自适应优化框架。首先，我们分析了MFBL LDMOS的物理特性，以确定影响BV性能的关键参数，并确定其合理取值范围。然后，通过TCAD仿真生成数据集，并应用卷积神经网络（CNN）建立MFBL LDMOS的BV预测模型。在后续阶段，采用遗传算法对结构参数进行自适应优化，从而推导出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于机器学习优化多浮埋层LDMOS器件击穿电压的方法具有重要的战略价值。LDMOS作为功率半导体的核心器件，广泛应用于我司光伏逆变器和储能变流器的功率转换模块中，其击穿电压性能直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心价值在于突破了传统物理推导方...
通过超结结构增强高压LDMOS的抗ESD特性
Strengthen Anti-ESD Characteristics in an HV LDMOS With Superjunction Structures
Shen-Li Chen · Yi-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文研究了45V高压n型横向扩散金属氧化物半导体（nLDMOS）的抗静电放电（ESD）能力。通过引入嵌入式超结（SJ）结构，在保持低导通电阻的同时，显著提升了器件的ESD鲁棒性，解决了高压功率器件在可靠性工程中的关键瓶颈。
解读: 该研究聚焦于功率半导体器件的底层可靠性设计，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。高压LDMOS广泛应用于逆变器及充电桩的驱动电路与控制芯片中，增强其抗ESD能力可直接提升产品在复杂电磁环境下的现场可靠性，降低故障率。建议研发团队关注超结结构在降低导通损耗与提升鲁棒性之间的平衡，将其作为未来功率模...
高dV/dt下重复开关应力中功率LDMOS器件的热载流子加速退化
High [dV/dt] Accelerated Hot Carrier-Induced Degradation in Power LDMOS Devices Under Repetitive Switching Stress
Qianwen Guo · Fang Liu · Ke Zhou · Xingcong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文通过实验研究了动态漏极应力条件下，n 型横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（n - LDMOS）的漏极侧压摆率 [dV/dt] 增强型热载流子注入（HCI）效应。设计了利用脉冲 I - V 技术的快速测量系统，以产生该器件可调的 [dV/dt] 速率。通过脉冲宽度调制（PWM）技术解耦了热电子注入和热空穴注入所导致的退化特性。测量得到的阈值电压（ ${V} _{\text {TH}}$ ）漂移结果与 TCAD 仿真结果共同表明，负的 [dV/dt] 会加剧 LDMOS 中 HCI 引起的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率LDMOS器件在动态开关应力下热载流子退化机制的研究具有重要的工程应用价值。LDMOS作为光伏逆变器和储能变流器中广泛使用的功率半导体器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定性和LCOE（平准化度电成本）。 该研究揭示的关键发现对我们的产品设计具有直接指导意义：负...
基于可迁移代理模型与多目标优化的高效LDMOS设计
Efficient LDMOS Design via Transferable Surrogate Models and Multi-Objective Optimization
Hongyu Tang · Chenggang Xu · Xiaoyun Huang · Yuxuan Zhu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
优化横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）性能需要在硅极限约束下平衡击穿电压（BV）和比导通电阻（ $\text {R}_{\text {on},\text {sp}}$ ）。传统的基于技术计算机辅助设计（TCAD）的器件设计在处理大参数空间时耗时且效率低下。本文提出了一种机器学习（ML）辅助框架，该框架将初始和微调后的深度神经网络（DNN）替代模型与多目标粒子群优化（MOPSO）相结合。微调后的DNN仅使用小数据集就能适应非重叠的扩展设计空间，同时在MOPSO过程中选择性地应用这两个替代模型...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机器学习的LDMOS优化技术具有重要的战略价值。LDMOS（横向双扩散金属氧化物半导体）器件是光伏逆变器和储能变流器中功率转换电路的核心元件，其击穿电压与导通电阻的平衡直接影响系统的效率、可靠性和成本。 该技术的核心创新在于利用深度神经网络替代传统TCAD仿真，将...
通过互补多数载流子导电路径改善安全工作区
SOA）的双栅功率LDMOS设计
Wenfang Du · Xing-Bi Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种集成pMOS的n型功率LDMOS结构，旨在提升器件的安全工作区（SOA）。该结构通过三个外部端子，在高压大电流条件下利用两种类型的多数载流子进行导电。pMOS被集成在nMOS的耐压区之外，在高压大电流工况下，通过控制pMOS栅极，有效改善了器件的导通特性与可靠性。
解读: 该研究针对功率半导体器件的SOA瓶颈提出了创新性结构设计，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS中，功率器件的耐压与大电流下的可靠性是系统效率与寿命的关键。该双栅LDMOS技术若能应用于驱动电路或辅助电源模块，可显著提升系统在极端工况下的鲁棒性。建...
基于浮动N型岛提升沟道载流子迁移率的4H-SiC横向扩散MOSFET技术
Mobility-Boosting Technique With Floating N-Islands for 4H-SiC LDMOS
Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题，本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛（FN）作为“载流子库”，调控二维静电势与载流子分布，提升载流子发射效率和有效迁移率，降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%，R_on,sp降低46.2%，且击穿电压几乎不受影响。
解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率，可直接赋能阳光电源组串式逆变器（如SG3125HV）、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计，建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...
STI与LOCOS型三重RESURF LDMOS器件中两种 distinct 两阶段Ron退化机制的研究
Investigation on Distinct Two-Stage Ron Degradation Mechanisms in STI-and LOCOS-Based Triple RESURF LDMOS Devices
Wenliang Liu · Penglong Xu · Chunxia Ma · Feng Lin 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
本文深入研究了基于浅沟槽隔离（STI）和硅局部氧化（LOCOS）的三重降表面电场（RESURF）横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）中独特的两阶段导通电阻（$R_{on}$）退化机制。阈值电压（$V_{th}$）退化和电荷泵（CP）实验证实，热载流子注入（HCI）损伤主要位于场氧化层（FOX）区域。在STI器件中，初始阶段$R_{on}$的快速增加归因于在平行电场驱动下，热电子注入到源极侧底部拐角处。在LOCOS器件中，初始阶段$R_{on}$的轻微下降主要是由于在垂直电场驱动下，热空穴注入到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文揭示的LDMOS器件可靠性退化机制对我们的核心产品具有重要参考价值。LDMOS作为功率半导体的关键器件，广泛应用于光伏逆变器和储能变流器的功率转换电路中，其导通电阻（Ron）的稳定性直接影响系统效率和长期可靠性。 论文深入剖析了STI和LOCOS两种工艺架构下LDM...
一种集成闭环控制的400V双相串联电容Buck变换器GaN集成电路
A 400 V Dual-Phase Series-Capacitor Buck Converter GaN IC With Integrated Closed-Loop Control
Samantha K. Murray · Avram Kachura · Olivier Trescases · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在100V以上应用中具有优于硅基LDMOS的品质因数。随着GaN制造工艺的进步，单片集成技术得以实现，将传感、保护和控制电路与高压GaN HEMT集成在同一芯片上，显著提升了功率变换器的集成度和性能。
解读: 该技术展示了GaN器件在单片集成控制与高压转换方面的潜力，对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着功率密度要求的不断提高，将控制逻辑与GaN功率级集成可显著减小PCB面积并降低寄生参数。建议研发团队关注GaN IC在小功率DC-DC变换模块中的应用，以提升户用储能系统及充电桩...
一种适用于宽输出电容范围和Au80Sn20合金焊料封装的高压低 dropout 稳压器
A High-Voltage Low-Dropout Regulator With Wide Ranges of Output Capacitance and Au80Sn20 Alloy Solder for Packaging
Hua Fan · Xiaopeng Diao · Qi Wei · Quanyuan Feng · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
本文提出了一种可在-55°C至125°C宽温范围内稳定工作的高压低dropout（LDO）稳压器电路设计与实现。该LDO支持1至100 μF输出电容及数十毫欧至数欧等效串联电阻（ESR）的宽范围变化，静态电流不超过200 μA。通过采用p型横向扩散MOS（LDMOS）功率管替代传统p-n-p双极型晶体管，显著降低静态电流。结合特殊反馈路径的运算放大器、AB类双极驱动器与动态偏置技术，有效改善了因LDMOS栅极电容大导致的瞬态响应退化。测试结果表明，在负载电流3 μs内从5 mA阶跃至750 mA...
解读: 该高压宽温LDO技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，其-55°C至125°C宽温特性和低静态电流（<200μA）可显著提升控制板卡在极端环境下的可靠性并降低待机损耗。LDMOS功率管设计和动态偏置技术可应用于车载OBC和充电桩的辅助电源模块，750mA快速负...
漂移区长度对LDMOSFET总电离剂量效应的影响
The impact of drift region length on total ionizing dose effects on LDMOSFET
Shun Li · Hongliang Lu · Jing Qiao · Ruxue Yao 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年8月 · Vol.227
摘要 漂移区长度的调整增强了横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（LDMOSFET）在击穿电压和导通电阻等特性设计上的灵活性。然而，其对器件总电离剂量（TID）效应的影响不可忽视。本文研究了两种不同漂移区长度的N沟道LDMOSFET（NLDMOSFET）在经历TID辐照后，阈值电压（Vth）、跨导（gm）、漏极电流（Id）和导通电阻（Ron）的变化情况。研究发现，两种器件在辐照后的Vth和gm偏移几乎相同，而Id和Ron的偏移则表现出明显差异。通过技术计算机辅助设计（TCAD）方法，讨论了栅氧化...
解读: 该LDMOSFET漂移区抗辐照研究对阳光电源车载OBC和电机驱动产品具有重要参考价值。研究揭示长漂移区虽提升耐压和导通特性,但加剧总剂量辐照效应导致阈值电压漂移和导通电阻退化。这为SG系列逆变器和EV驱动系统中的功率MOSFET选型提供设计依据:在高海拔光伏电站、航天储能等辐射环境应用中,需在击穿电...