找到 15 条结果 · 功率器件技术
通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
高整流比、低漏电流的p-Si/n-AlN异质结PN二极管
High Rectification, Low Leakage p-Si/n-AlN Heterojunction PN Diode
Yi Lu · Jie Zhou · Jiarui Gong · Yang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
超宽带隙氮化铝（AlN）是一种极具吸引力的用于功率和射频电子领域的材料。单极n型AlN肖特基势垒二极管已展现出其优势，然而，基于AlN的双极型器件虽有待进一步发展，但相关研究却较为匮乏。在本文中，我们报道了具有优异性能的单晶硅p型/氮化铝n型（p - Si/n - AlN）pn结二极管（PND），该二极管是通过将p型硅纳米膜嫁接到n型AlN薄膜上制成的。通过在1100℃下进行高温退火，在n型AlN上直接实现了改进的欧姆接触，接触电阻率为4.9×10⁻³ Ω·cm²。这些PND在整个晶圆上表现出显...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-Si/n-AlN异质结二极管技术展现出显著的战略价值。该技术基于超宽禁带半导体AlN材料，实现了3×10^7的高整流比和6.25×10^-9 A/cm²的超低漏电流，这些性能指标对我们的核心产品线具有重要意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率器件的性能直接决定...
用于延长双面双向SiC模块寿命的铜线应力缓冲器
Copper-Wire Stress Buffers for Extending Lifetime of Double-Sided Bidirectional SiC Modules
Siqi Liu · Yun-Hui Mei · Jing Li · Xin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
双面双向功率模块中，热膨胀系数（CTE）的不匹配会导致芯片连接处产生巨大的热机械应力，从而降低模块可靠性。本文提出了一种利用铜线作为应力缓冲层的方法，旨在缓解热机械应力，提升双面功率模块的长期运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块设计具有极高的参考价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件，提升功率模块的功率密度和可靠性是核心竞争力。双面散热技术是实现高功率密度的关键，但CTE失配带来的热疲劳是行业痛点。该研究提出的铜线应力缓冲方案，可...
一种用于4H-SiC MOSFET动态表征及超高结温电力电子变换器开发的紧凑型交错封装方法
Compact-Interleaved Packaging Method of Power Module With Dynamic Characterization of 4H-SiC MOSFET and Development of Power Electronic Converter at Extremely High Junction Temperature
Fengtao Yang · Laili Wang · Hang Kong · Mengyu Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文针对现有封装技术限制SiC器件高温应用的问题，提出了一种新型气密性金属封装方法。该方法通过优化结构实现了4H-SiC MOSFET在超高结温下的动态表征，并成功开发了相应的电力电子变换器，为提升SiC器件在极端高温环境下的可靠性与功率密度提供了技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC器件的结温管理成为提升系统效率的关键。该封装方法有助于解决SiC器件在高温高频工况下的寄生参数与散热瓶颈，直接支撑公司下一代高功率密度逆变器及PCS产品...
一种采用烧结银中间层的双面冷却SiC MOSFET功率模块：设计、仿真、制造与性能表征
A Double-Side Cooled SiC MOSFET Power Module With Sintered-Silver Interposers: I-Design, Simulation, Fabrication, and Performance Characterization
Chao Ding · Heziqi Liu · Khai D. T. Ngo · Rolando Burgos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于电驱动逆变器的平面双面冷却功率模块。针对传统刚性互连带来的可靠性问题，采用多孔烧结银中间层技术。通过设计、仿真、制造及性能表征，验证了该结构在降低封装寄生电感、提升散热能力及增强模块可靠性方面的优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着高功率密度需求提升，SiC器件的应用已成趋势，双面冷却技术能显著降低热阻并提升功率密度，直接助力提升逆变器和PCS的效率与体积比。此外，烧结银互连技术能有效解决高频开关下的热疲劳问题，提升产品在极端工...
一种具有可重构高压电荷共享路径的宽频率范围氮化镓半桥驱动器
A Wide-Frequency-Range GaN Half-Bridge Driver With Reconfigurable High-Voltage Charge Sharing Path
Qihuai Lu · Guojia Mu · Xihao Liu · Wenxing Cao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对氮化镓（GaN）半桥驱动器在高频下工作频率范围窄及高侧供电电压不足的问题，本文提出了一种工作频率覆盖1–10 MHz、高侧驱动电压达4.99 V的驱动器。通过引入可重构电荷共享路径（RCSP）等创新技术，有效提升了高频驱动性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对功率密度要求的不断提升，高频化成为必然趋势。GaN器件的应用能显著减小磁性元件体积，提升整机效率。该驱动器技术解决了高频下高侧驱动电压不稳的痛点，对阳光电源下一代高频化、高功率密度组串式逆变器及微型逆变器产品的研发具有重要参考...
共源共栅GaN HEMT短路失效机理研究
Exploring Short-Circuit Failure Mechanism of Cascode GaN HEMT
Sheng Li · Qinhan Wang · Weihao Lu · Leke Wu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文通过仿真分析与实验验证，深入揭示了共源共栅（Cascode）氮化镓器件在单脉冲短路事件下的失效机理。研究发现了一种独特的“恢复”失效现象，并明确了器件内部两个主要的烧毁区域：栅极指状结构包围的漏极拐角处及其他关键区域。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的Cascode GaN短路失效机理及“恢复”现象，对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、短路保护策略及热管理方案具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点关注GaN器件在极端工况...
利用具有显著介电极化的高介电常数BaTiO3提升常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT性能
Enhanced performance of normally-off AlGaN/GaN MOS-HEMTs taking advantage of extreme-k BaTiO3 with prominent dielectric polarization
Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。
解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...
基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管（RF HEMT）应用的GaN-on-Si材料，提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应，利用结构函数分析热阻抗分布特征，识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量，量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺，显著降低器件热阻，提升散热性能与可靠性，为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法，可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺，可显著提升GaN器件散热性能，有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
具有独立源极通孔的硅衬底多栅指微波GaN HEMT
Multi-Gate Finger Microwave GaN HEMTs on Si Substrates With Individual Source Vias
Lu Hao · Zhihong Liu · Jin Zhou · Xiaoyan Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
在这篇快报中，我们在 6 英寸硅衬底上制造了多栅指氮化镓（GaN）微波高电子迁移率晶体管（HEMT），采用独立源通孔（ISV）实现源极焊盘的互连。与空气桥相比，独立源通孔技术表现出更低的寄生电容，并且有可能提高大规模制造的良品率。该器件采用 T 形栅，栅脚长度 ${L}_{\text {g}}$ 为 $0.5~\mu $ 米，栅宽为 ${4}\times {100}~\mu $ 米，其最大漏极电流（ ${I}_{\text {dmax}}$ ）达到 600 毫安/毫米，峰值跨导（ ${g}_{\...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基GaN HEMT器件的个体源极通孔（ISV）技术具有重要的战略价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心创新在于用硅通孔替代传统空气桥结构实现源极互联，这为阳光电源带来三方面优势：首先...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于p-GaN功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电（ESD）保护方案。设计采用双栅HEMT作为放电管，在几乎不牺牲器件性能的前提下，将正向/反向传输线脉冲失效电流从0.156 A/0.08 A显著提升至1.36 A/5.26 A。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的单片集成ESD保护方案有效解决了GaN器件栅极脆弱的痛点，显著提升了器件在复杂工况下的静电耐受能力和可靠性。建议研发团队关注该双栅结构在提升功率模块鲁棒性方面的潜力，特别是在高频化、小型化的...
基于物理的p-GaN HEMT动态导通电阻SPICE建模
Physics-Based SPICE Modeling of Dynamic on-state Resistance of p-GaN HEMTs
Sheng Li · Yanfeng Ma · Chi Zhang · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对p-GaN HEMT动态导通电阻（Ron,dy）的物理SPICE建模方法。通过引入随时间变化的电子迁移率模型（Δμeff），准确描述了Ron,dy的连续变化特性，并结合激活能和电压加速因子等物理参数，为宽禁带半导体器件的动态特性仿真提供了有效工具。
解读: 随着光伏逆变器和储能系统向高功率密度、高开关频率方向发展，GaN器件的应用潜力巨大。该研究提出的动态导通电阻建模方法，能够更精准地评估p-GaN HEMT在实际工况下的损耗，对于阳光电源优化组串式逆变器及户用储能系统中的功率模块设计至关重要。建议研发团队将其引入仿真平台，以提升高频变换器效率预测的准...
重复硬开关应力下GaN共源共栅器件退化机理研究
Investigation on the Degradation Mechanism for GaN Cascode Device Under Repetitive Hard-Switching Stress
Chi Zhang · Siyang Liu · Sheng Li · Yanfeng Ma 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文详细研究了共源共栅（Cascode）配置下耗尽型GaN器件在重复硬开关应力下的电参数退化。通过TCAD仿真与综合实验分析，揭示了两种不同的退化机制。研究证明，在较低漏源电压（Vds）硬开关条件下，热电子注入是导致器件性能退化的主要原因。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和效率方面具有巨大潜力。本文揭示的Cascode结构GaN器件在硬开关下的退化机理，对公司研发团队在功率模块选型、驱动电路设计及开关频率优化方面具有重要的指导意义。建议在产品设计中，针对高频硬开关工况，优化驱动电压及缓冲电路...
具有超过60A浪涌电流能力的封装型氧化镓肖特基整流器
Packaged Ga2O3 Schottky Rectifiers With Over 60-A Surge Current Capability
Ming Xiao · Boyan Wang · Jingcun Liu · Ruizhe Zhang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
超宽禁带氧化镓（Ga2O3）器件在电力电子领域展现出巨大潜力，但其低热导率引发了对其电热鲁棒性的担忧。本文首次展示了采用底部冷却和双面冷却封装的大面积Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD），并验证了其在浪涌电流条件下的电热性能。
解读: 氧化镓作为下一代超宽禁带半导体，其高击穿电场特性有望进一步提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）的功率密度与效率。目前阳光电源在SiC器件应用上已处于行业领先地位，该研究关注的Ga2O3热管理与封装技术，对未来开发更高功率密度的PowerTitan储能系统及组串式逆变器具有前瞻性参考价值。建议研发团队...
p-GaN HEMT在低温下的非钳位感性开关行为
Unclamped-Inductive-Switching Behaviors of p-GaN HEMTs at Cryogenic Temperature
Chi Zhang · Sheng Li · Weihao Lu · Siyang Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文首次揭示了p-GaN HEMT在低温环境下的非钳位感性开关（UIS）行为。与SiC器件在UIS过程中表现出的温度依赖性雪崩失效不同，p-GaN HEMT在低温下的耐受行为及最终临界击穿电压呈现出独特的特性，为宽禁带半导体在极端环境下的功率应用提供了重要参考。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件作为下一代宽禁带半导体，在提升系统开关频率和减小体积方面具有巨大潜力。该研究揭示了p-GaN器件在极端低温下的可靠性机理，对于阳光电源在极寒地区户外光伏电站及储能系统的功率模块选型、驱动电路设计及...