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60Co γ辐照引起的p-GaN栅极AlGaN/GaN HEMT漏电机制
Gate leakage mechanisms caused by 60Co gamma irradiation on p-GaN gate AlGaN/GaN HEMTs
Danmei Lin · Xuefeng Zheng · Shaozhong Yue · Xiaohu Wang · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
研究了60Co γ射线辐照对p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）栅极漏电特性的影响。实验结果表明，辐照后栅极漏电流显著增加，主要归因于γ光子诱导的位移损伤在p-GaN/AlGaN界面附近形成受主型缺陷，导致隧穿势垒降低和漏电路径增强。通过电容-电压与电流-电压特性分析，确认辐照诱发的缺陷能级位于禁带中下部，促进了Frenkel对的生成与载流子热发射过程。该工作揭示了p-GaN基HEMT在辐射环境下的可靠性退化机制。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用的可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的γ辐照导致p-GaN栅极漏电增加的机理,可指导我们在SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的防护设计。特别是对于航天级或核电站配套的特种变流设备,需要重点考虑辐照环境下GaN器件的栅极可靠性问题。建议在功率模块设计时采...
具有AlN超晶格背势垒的SiC衬底双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管
Double-channel AlGaN/GaN Schottky barrier diode with AlN super back barrier on SiC substrate
Tao Zhang · Junjie Yu · Heyuan Chen · Yachao Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文报道了一种在SiC衬底上制备的具有AlN超晶格背势垒结构的双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。通过引入AlN超晶格作为背势垒，有效抑制了二维电子气向衬底方向的扩展，增强了载流子 confinement 效应，提升了器件的反向阻断能力与正向导通性能。该结构实现了高击穿电压与低泄漏电流的优异平衡。实验结果表明，器件具有较低的开启电压和高电流密度，同时反向击穿电压显著提高。该设计为高性能GaN基功率二极管的发展提供了可行方案。
解读: 该双通道AlGaN/GaN肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。AlN超晶格背势垒结构可显著提升GaN器件的击穿电压和导通特性,这对SG系列1500V光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频化设计至关重要。特别是在三电平拓扑中,该技术可用于优化快恢复二极管的性能,有助于提升系统效率和...
具有高击穿电压和高温度灵敏度的614 MW/cm² AlGaN沟道肖特基势垒二极管
A 614 MW/cm2 AlGaN-channel Schottky barrier diode with high breakdown voltage and high temperature sensitivity
Heyuan Chen · Tao Zhang · Huake Su · Xiangdong Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlGaN沟道的高性能肖特基势垒二极管，其功率密度高达614 MW/cm²，兼具高击穿电压与优异的温度灵敏度。通过优化AlGaN材料结构与界面特性，器件在高温环境下表现出稳定的电学性能和良好的热响应特性，适用于高频、高功率及高温电子应用。实验结果表明，该二极管在反向击穿电压和正向导通特性之间实现了良好平衡，同时展现出显著的温度依赖性电流输运行为，为高温传感与高功率整流集成提供了新思路。
解读: 该AlGaN肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。614 MW/cm²的高功率密度特性可应用于SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，有助于提升功率密度和转换效率。其优异的高温特性对车载OBC和充电桩等高温工作环境下的器件选型提供新思路。该技术的温度灵敏特性...
基于多通道结构的高电流密度GaN基P沟道FinFET演示
Demonstration of a GaN-based P-channel FinFET with high current density based on multi-channel structure
Xu Liu · Shengrui Xu · Tao Zhang · Hongchang Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文报道了一种基于多通道结构的氮化镓（GaN）P沟道FinFET器件，实现了高漏极电流密度。通过精确设计鳍状沟道的几何结构与掺杂分布，有效提升了空穴载流子的输运特性与栅控能力。实验结果表明，该器件在常温下表现出良好的开关特性与饱和电流输出，最大漏极电流密度显著优于同类P型GaN器件。该结构为高性能GaN基互补逻辑电路的发展提供了可行的技术路径。
解读: 该GaN基P沟道FinFET技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。多通道结构实现的高电流密度特性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。作为互补逻辑电路的关键器件,该P型GaN器件有助于开发更高效的三电平拓扑结构,特别适用于车载OBC等对体积敏感的应用场景。其优异的开关特性...
SnO2薄膜上Ni肖特基接触的形成及准垂直型肖特基势垒二极管
Formation of Ni Schottky contact and quasi-vertical Schottky barrier diode on SnO2 thin film
Fengxin Liu · Qi Zhang · Yue Chen · Qiang Li 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
报道了在SnO2薄膜上形成的Ni肖特基接触及其准垂直型肖特基势垒二极管。通过材料生长与器件制备工艺优化，实现了良好的整流特性与低漏电流。该研究为宽禁带半导体器件的发展提供了实验依据和技术支持。
解读: 该SnO2基肖特基势垒二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。Ni/SnO2肖特基接触的低漏电流和良好整流特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的功率模块保护电路，作为快速恢复二极管替代方案。准垂直结构设计思路可借鉴至SiC/GaN器件封装优化，降低通态压降和开关损耗。SnO2宽禁...
高击穿电压的710 GHz氮化镓梯度掺杂肖特基势垒二极管
710 GHz GaN gradient doped Schottky barrier diode with high breakdown voltage
Xiufeng Song · Shenglei Zhao · Kui Dang · Longyang Yu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了一种基于氮化镓（GaN）材料的梯度掺杂肖特基势垒二极管，实现了高达710 GHz的截止频率和优异的击穿特性。通过优化梯度掺杂结构，有效调控了电场分布，显著提升了器件的击穿电压，同时保持了低势垒高度与低寄生电阻，从而实现高频与高功率兼容性能。该器件在太赫兹应用中展现出巨大潜力，为下一代高频电子器件提供了可行的技术路径。
解读: 该710GHz GaN梯度掺杂肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。其梯度掺杂结构优化思路可启发我们在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的设计，特别是在高频DC-DC变换环节。高击穿电压特性有助于提升1500V系统的可靠性，而优异的高频特性可支持逆变器向更高开关频率发展...
缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
基于源/漏隧道结接触实现漏极电流超过110 mA/mm的增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管
Enhancement-mode GaN/AlGaN p-channel field effect transistors with _I_ D **>** 110 mA/mm achieved through source/drain tunnel junction contacts
Zhaofeng Wang · Zhihong Liu · Xiaojin Chen · Xing Chen 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文报道了一种采用源极/漏极隧道结接触技术实现高性能增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管的研究。通过优化Mg掺杂p型层结构与低温外延生长工艺，显著提升了空穴浓度与迁移率，实现了低电阻欧姆接触。器件在常温下表现出增强型工作特性，最大漏极电流密度超过110 mA/mm，跨导达15 mS/mm，亚阈值摆幅为120 mV/dec。该结果为宽禁带半导体p沟道器件的性能突破提供了有效路径。
解读: 该p沟道GaN器件技术对阳光电源功率电子产品具有重要应用价值。110 mA/mm的电流密度和增强型特性可应用于：1）ST储能变流器和PowerTitan系统的双向功率变换模块，p沟道与n沟道GaN器件互补配对可实现更高效的三电平拓扑和双向DC-DC变换；2）车载OBC和电机驱动系统，p沟道器件可简化...
Interface Engineering With KI Grade Diffusion Passivation Toward High Efficiency Wide Bandgap Perovskite Solar Cells
Jiaojiao Zhang · Qianyu Chen · Wenqi Zhang · Long Zhou 等8人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
The larger open-circuit voltage (Voc) and fill factor (FF) of the wide bandgap perovskite solar cells are limited by the inferior non-radiative recombination and energy level mismatch at the buried interface. Herein, we demonstrate a cooperative inte...
通过抑制载流子传输提升COC的高温储能性能
Enhanced high-temperature energy storage performance of COC by suppressing carrier transport
Yiwei Zhang · Jiaqi Zhang · Qiyue Zhang · Changhai Zhang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4月 · Vol.36.0
聚合物电介质薄膜电容器是现代电子系统中关键的储能器件。然而，传统的电介质材料在高温下具有较高的导通损耗。因此，我们提出了一种基于分子陷阱的协同调控策略，以提高环烯烃共聚物（COC）的高温储能性能。首先，通过结构设计将极性基团马来酸酐（MAH）引入COC分子链中，形成深能级陷阱，从而抑制分子内电荷传输。此外，通过引入具有高电子亲和能（2.6–2.8 eV）的分子半导体PCBM构建分子间电荷陷阱，实现分子内与分子间电荷传输的共同抑制。结果表明，在120 ℃、620 kV/mm条件下，COC-g-MA...
解读: 该聚合物电介质薄膜电容技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。COC-g-MAH/PCBM材料在120℃高温下实现4.47 J/cm³能量密度和90%以上效率,可应用于ST系列PCS的直流支撑电容和PowerTitan储能系统的高温工况。其5万次循环后仍保持92%效率的特性,可显著提升储能变流器在沙...
SiO2/Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中载流子各向异性输运研究
Anisotropic Carrier Transport in SiC Trench MOSFETs With SiO2/Al2O3 Gate Dielectrics
Jinyi Xu · Zhanwei Shen · Xuan Tang · Yu Huang 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文实验揭示了低温沉积Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中晶面取向依赖的载流子输运各向异性：(1̄100)侧壁沟道迁移率达31.6 cm²/V·s，比(11̄20)面高41%，击穿场强高4%；(1̄100)面更有效抑制Al/O扩散，提升SiC/介质界面质量。
解读: 该研究对阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统所用SiC功率模块的可靠性与效率提升具直接价值。优化(1̄100)晶面沟槽结构可降低导通损耗、提升高温高频工况下器件鲁棒性。建议在下一代SiC功率模块封装设计中协同晶向布局与界面钝化工艺，并在iSolarCloud平台中集成基...
面向多样化通信问题的虚拟电厂频率调节中信息物理融合设计
Cyber-Physical Integration Design for Frequency Regulation in Virtual Power Plants Facing Diverse Communication Issues
Jinrui Guo · Chunxia Dou · Dong Yue · Zhijun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
通过聚合需求侧分布式能源资源形成的虚拟电厂（VPPs）在电力系统调频方面具有很大潜力。然而，由于实际通信网络的复杂性，诸如随机丢包和恶意网络攻击等各种通信问题可能会导致不理想的电力调度和不准确的动态控制。这给虚拟电厂参与调频带来了巨大挑战。为克服这些障碍，我们提出一种信息 - 物理融合设计，以实时、可靠的方式促进虚拟电厂调频。首先，我们提出了一种在云 - 边协作下针对丢包问题的虚拟电厂电力调度与通信资源分配联合设计方案。即在物理层，我们提出了丢包情况下的虚拟电厂电力调度方法；在信息层，我们制定了...
解读: 该信息物理融合频率调节技术对阳光电源PowerTitan储能系统和虚拟电厂解决方案具有重要应用价值。研究提出的通信-控制联合优化架构可直接应用于ST系列储能变流器的AGC调频功能，通过优化通信资源调度应对5G/4G网络时延和丢包问题，提升分布式储能集群的频率响应速度和鲁棒性。针对网络攻击的防护设计可...
用于室内光伏的全聚合物有机太阳能电池中的融合咔唑受体
All-polymer organic solar cells with fused carbazole acceptors for indoor photovoltaics
Yue Zhang · Bo Wang · Xin Li · Chengyi Xiao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
物联网的快速发展亟需高效、免维护的能源解决方案。有机太阳能电池因其与室内光源光谱的良好匹配性，在室内能量采集方面展现出巨大潜力。本研究设计了一种基于融合咔唑的聚合物受体（PCzT），具有可调光学带隙、刚性平面骨架及优异的电子传输性能。基于该受体的器件在AM1.5G光照下效率达8.15%，在3000 K、1000 lux室内照明下高达11.63%，优于当前最先进的聚合物受体。通过关联纳米形貌与器件性能，发现优化的界面堆积结构可有效提升电荷提取并抑制复合，为高性能聚合物受体的设计提供了明确指导。
解读: 该全聚合物有机太阳能电池技术对阳光电源室内物联网供电方案具有重要应用价值。其11.63%的室内光伏效率可为iSolarCloud云平台的分布式传感器节点、智能运维监测设备提供免维护电源解决方案。融合咔唑受体的宽带隙特性与室内光谱匹配，可集成到储能系统ST系列的室内监控模块，替代传统电池供电。该技术的...
Improved Reliability of Short-Channel IGZO TFTs With Hydrogen Scavenger Gate Metal
Zihan Li · Menggan Liu · Guanhua Yang · Fuxi Liao 等17人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
In this work, we propose a novel molybdenum–titanium (MoTi) gate metal technique as a hydrogen scavenger to enhance the bias temperature instability (BTI) stability of ultra-scaled IGZO thin-film transistors (TFTs). By performing temperature- and ele...
高功率高效率多电子束速调管输出腔电场均匀性研究
Investigation on Electric Field Uniformity in the Output Cavity of High-Power High-Efficiency Multibeam Klystrons
Z. X. Su · J. C. Cai · X. C. Lin · W. Li 等19人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文针对多电子束速调管输出腔因耦合端口不对称加载导致的电场不均匀问题，提出通过偏移磁环区和增设调谐杆的混合结构优化方案，使电场均匀性从53.8%提升至92.1%，效率由45.1%升至62.7%，并通过CST/PIC仿真与Slater扰动法实验验证。
解读: 该文聚焦于高功率微波真空电子器件（速调管）的电场均匀性与效率优化，属特种射频功率源领域，与阳光电源主流电力电子装备（如组串式逆变器、ST系列PCS、PowerTitan储能系统）在拓扑、控制或应用场景上无直接交集。其多物理场仿真与结构调谐方法论对高压大电流功率模块的电场/热场协同设计具间接参考价值，...
基于零序电压范围扩展增强三电平逆变器七段RCMV-PWM中点电位平衡能力
Enhancing Neutral Point Potential Balance for Three-level Inverter
Xiang Wu · Songyang Cao · Jieguang Li · Ma Zhixun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
现有三电平载波PWM方法中,载波波形变化和共模电压(CMV)降低要求固有地限制了注入零序电压(ZSV)范围,从而降低中点(NP)电位控制性能。研究基于ZSV扩展的七段降低CMV PWM(RCMV-PWM)的NP电位平衡能力增强方法。理论分析各种载波分布的ZSV范围,考虑CMV幅值限制在直流母线电压六分之一的约束下调整载波波形获得最大ZSV范围。详细给出导出最大范围内的最优ZSV计算方法,有效减少低调制指数和低功率因数下的NP电位波动。
解读: 该三电平NP电位平衡技术对阳光电源三电平储能变流器有重要优化价值。ZSV扩展方法可应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的三电平拓扑,提高中点电位控制精度并降低共模干扰。该技术对PowerTitan大型储能系统的三电平模块设计有参考意义,可提升系统在低功率因数工况下的稳定性和效率。RCMV-PWM优化对...
高迁移率AlGaN/GaN异质结构在金刚石(111)衬底上的直接外延生长
High-mobility AlGaN/GaN heterostructures directly grown on diamond (111) substrates using a high-temperature physical-vapor-deposition AlN nucleation layer
Hongcai Yang · Xuelin Yang · Han Yang · Kexin Zhang 等18人 · Applied Physics Letters · 2026年2月 · Vol.128
本文提出高温物理气相沉积AlN（HT-PVD-AlN）成核技术，成功实现GaN在金刚石(111)衬底上的高质量直接外延，获得室温电子迁移率1640 cm²/(V·s)的AlGaN/GaN异质结，显著提升热管理能力。
解读: 该研究提升GaN器件在超高功率密度下的热可靠性，对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统中高频高效功率模块的散热设计具参考价值；建议关注金刚石基GaN在1500V+高压PCS中的长期可靠性验证，并与现有SiC模块做热-电协同仿真对比，支撑下一代组串式逆变器和构网型储能变流器的器件选型升...
GaN高电子迁移率晶体管在高功率微波脉冲注入下的电-热-应力失效研究
Investigation on Electrical–Thermal-Stress Failure of GaN HEMTs Under High-Power Microwave-Induced Pulse Injection
Yue Zhang · Jingwen Huang · Liang Zhou · Xinyu Ma 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文研究Wolfspeed三种GaN HEMT在3 GHz高功率微波脉冲（100 ns，1 kHz/5 MHz PRF）下的电-热-应力耦合失效机制，分析阈值功率、温度分布、热累积、电气击穿及裂纹演化，揭示宽禁带器件在强电磁干扰下的可靠性瓶颈。
解读: 该研究聚焦GaN器件在极端电磁应力下的多物理场失效机理，虽非直接面向光伏/储能主电路应用，但对阳光电源下一代高频高效组串式逆变器（如SG325HX）、ST系列PCS及PowerTitan中GaN基辅助电源、驱动电路和保护模块的抗扰设计与寿命预测具有参考价值。建议在iSolarCloud平台中引入器件...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
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