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总电离剂量辐射电荷对沟槽型功率MOSFET电容的调制
Capacitance Modulation in Trench MOSFETs Induced by TID Radiation Charge
Shenghuai Liu · Xin Zhou · Zhao Wang · Huan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
本文研究了总电离剂量(TID)辐射电荷对沟槽功率MOSFET电容的调制作用。提出了一种辐射电荷调制电容模型,以有效表征TID辐射下输入电容($C_{iss}$)和输出电容($C_{oss}$)的退化情况。揭示了TID引起电容退化的机制。在低漏极电压($V_{D}$)下,辐照后栅 - 漏电容($C_{gd}$)和漏 - 源电容($C_{ds}$)增大,而栅 - 源电容($C_{gs}$)减小。在高漏极电压下,$C_{gd}$和$C_{ds}$几乎不变,而$C_{gs}$继续减小。辐射电荷等效地调制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于沟槽型MOSFET总电离剂量(TID)辐射效应的研究具有重要的战略参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件,MOSFET的可靠性直接影响产品在特殊应用场景下的性能表现。 该研究揭示了辐射环境下功率器件电容特性的退化机理,这对阳光电源拓展航空航天、高海拔、极...
重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中诱导的陷阱浓度深度分布
Depth profile of trap concentration induced by heavy ion irradiation in 4H-SiC Schottky barrier diode
Xueqiang Yu · Xiaodong Xu · Hao Jiang · Lei Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中引入的缺陷陷阱浓度随深度的分布特性。通过变能量重离子辐照结合深能级瞬态谱技术,获得了不同深度处的陷阱浓度分布,并分析了主要缺陷能级(如Z1/Z2和HK中心)的形成机制与空间演化规律。结果表明,陷阱浓度分布与离子射程及电子/核能损密切相关,缺陷峰值区域位于近表面至几个微米深度范围内。该研究为理解SiC器件在高能粒子环境下的退化机理提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源SiC功率器件的可靠性设计具有重要指导意义。研究揭示的重离子辐照导致的缺陷分布特性,直接关系到我司ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的辐照耐受性。特别是在航天级和核电站配套的高可靠性产品中,需要充分考虑这种缺陷效应对器件性能的影响。基于该研究成果,我们可以优化SiC器...
通过原子层刻蚀显著提高Al0.86Ga0.14N肖特基势垒二极管的击穿电压
Significant improvement of breakdown voltage of Al0.86Ga0.14N Schottky barrier diodes by atomic layer etching
Tingang Liu · Zhiyuan Liu · Haicheng Cao · Mingtao Nong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究采用原子层刻蚀(ALE)技术优化Al0.86Ga0.14N肖特基势垒二极管(SBDs)的表面与界面质量,显著提升了器件的击穿电压。通过精确控制刻蚀过程,有效减少了表面缺陷和界面态密度,从而改善了电场分布并抑制了泄漏电流。实验结果表明,经ALE处理的器件反向击穿电压较传统工艺样品大幅提升,同时保持了良好的正向导通特性。该方法为高性能深紫外光电子及高频功率器件的制备提供了关键技术路径。
解读: 该研究在Al0.86Ga0.14N SBD器件的击穿电压提升方面的突破,对阳光电源的高频功率器件应用具有重要价值。ALE工艺优化的高击穿电压特性,可直接应用于SG系列高压光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计,有助于提升系统功率密度和转换效率。特别是在1500V光伏系统中,高击穿电压Ga...