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关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
基于关断米勒平台电压的SiC MOSFET在线结温监测方法
Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-Off Miller Plateau Voltage
Yuhua Quan · Ruiyan Pan · Tiantian Liu · Xuetong Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了基于关断米勒平台电压（VMP,off）的SiC MOSFET在线结温监测技术。研究发现，随着结温升高，VMP,off呈现下降趋势且持续时间延长，这有助于在较小的关断电阻（Rg,off）下提高采样精度。文章提出了一种新型的VMP,off提取方法，实现了对SiC器件运行状态的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。结温是影响SiC器件寿命和可靠性的关键因素，该在线监测方法无需额外传感器，通过提取米勒平台电压即可实现实时热管理，能够显著提升逆变器及PCS在...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
一种利用源极寄生电阻和电感提取SiC功率MOSFET漏极电流的技术
A Drain Current Extraction Technique Using Source Parasitic Resistance and Inductance in SiC Power MOSFETs
Tiantian Liu · Yuhua Quan · Xuetong Zhou · Yufei Tian 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
为实时监测碳化硅（SiC）功率MOSFET的运行状态，本文提出了一种基于封装寄生参数的在路漏极电流提取技术。通过对开尔文源极与功率源极之间的连接进行建模，将其等效为串联的电阻（RSS）和电感（LSS）。通过对RSS和LSS两端的电压进行积分和采样，可实现对漏极电流的实时重构。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，实现对器件电流的实时、高精度监测对于提升系统可靠性和故障诊断能力至关重要。该方法无需额外的电流传感器，有助于降低系统成本并减小体积。建议研发团队将其集成至...
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...
具有层压铝/铜应力缓冲层的可靠铝线键合SiC/Si二极管
Reliable Aluminum Wire-Bonded SiC/Si Diodes With Laminated Al/Cu Stress Buffers
Xiao-Di Li · Guo-Quan Lu · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
随着SiC功率芯片工作温度的升高，铝线键合在芯片与键合线热膨胀系数（CTE）不匹配下，热机械可靠性显著下降。本文提出了一种新型层压铝/铜软应力缓冲层，旨在缓解键合界面的热应力，提升功率模块在高温运行环境下的长期可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着阳光电源产品向高功率密度和高工作温度演进，SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的层压Al/Cu缓冲层技术，能有效解决SiC芯片与铝线键合处的热机械疲劳问题，显著提升逆变器和...
180 °C无压烧结银芯片互连技术在电力电子封装中的应用
Pressureless Sintered-Silver Die-Attach at 180 °C for Power Electronics Packaging
Meiyu Wang · Yun-Hui Mei · Jingyou Jin · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文开发了一种三峰银浆，通过使用三峰系统和170 °C可去除有机剂，实现了在180 °C下的无压烧结。该技术在电力电子封装中具有重要意义，能够有效降低残余热机械应力，避免芯片损伤，并实现高致密度的键合层，从而提升功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块封装工艺具有极高的参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、高可靠性方向发展，SiC等宽禁带半导体应用日益广泛，传统的焊料连接已难以满足严苛的热循环需求。无压烧结银技术不仅能提升模块的导热性能和耐高温能力，还能通过降低烧结温度减少芯片热应力，直接提升组串式逆变器及P...
一种提高IGBT模块热冲击疲劳失效抗性的方法
A Method for Improving the Thermal Shock Fatigue Failure Resistance of IGBT Modules
Xinyin Zhang · Meiyu Wang · Xin Li · Zikun Ding 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
高温应用与长期可靠性是IGBT模块的发展趋势。本文提出了一种采用电流辅助烧结纳米银作为芯片连接、高温焊料作为基板连接的1200V/50A IGBT模块。通过测量并对比其电气与热特性，验证了该封装工艺在提升模块热冲击疲劳抗性及可靠性方面的有效性。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。随着光储系统向更高功率密度和更严苛环境应用发展，功率模块的热循环失效是影响系统寿命的关键瓶颈。本文提出的纳米银烧结工艺能显著提升模块的导热性能与热机械可靠性，直接有助于优化...
功率模块封装中镍基无压银烧结技术
Pressureless Silver Sintering on Nickel for Power Module Packaging
Meiyu Wang · Yunhui Mei · Xin Li · Rolando Burgos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
低温银烧结技术广泛应用于功率电子封装，但现有研究多基于镀银或镀金基板。本文针对低成本的镍金属化DBC基板，研究了无压空气环境下银烧结芯片的连接工艺，旨在降低功率模块封装成本并提升可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心功率模块封装工艺。随着组串式逆变器和PowerTitan储能系统向高功率密度发展，功率器件的散热与可靠性至关重要。镍基无压银烧结技术不仅能显著降低DBC基板的材料成本，还能提升模块在极端工况下的热循环寿命。建议研发团队评估该工艺在IGBT/SiC模块中的应用潜力，特别是针...
基于纳米银浆无压烧结的多芯片半桥IGBT模块可靠性评估
Reliability Evaluation of Multichip Phase-Leg IGBT Modules Using Pressureless Sintering of Nanosilver Paste by Power Cycling Tests
Shancan Fu · Yunhui Mei · Xin Li · Changsheng Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
纳米银浆作为一种无铅芯片连接材料，在高温电力电子封装中展现出巨大潜力。本文通过功率循环测试，评估了采用无压烧结工艺的1200V/150A多芯片IGBT模块的可靠性，旨在解决传统焊料在高温应用下的失效挑战。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要意义。随着功率密度提升，IGBT模块的结温管理与封装可靠性成为瓶颈。纳米银烧结技术能显著提升模块的导热性能与耐高温能力，有助于延长产品在严苛环境下的寿命。建议研发团队关注该技术在高温、高功率密度场景下的长...
p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应
Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect
Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用，但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡，引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法，有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。
解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题，提出了单片集成解决方案，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰（EMI），提升系统可靠性，建议研发团队关注该...
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...
一种基于去饱和检测的GaN HEMT超快响应保护电路
A Simple Desaturation-Based Protection Circuit for GaN HEMT With Ultrafast Response
Ruoyu Hou · Juncheng Lu · Zhongyi Quan · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对GaN增强型高电子迁移率晶体管（GaN E-HEMT）在实际应用中面临的短路保护（SCP）挑战，本文提出了一种基于去饱和检测的超快响应保护电路。由于GaN器件开关速度极快，传统保护方法响应滞后，该研究通过优化检测机制，有效解决了GaN器件在高频应用中的短路保护难题，提升了系统可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该文提出的超快响应保护电路能有效解决GaN器件在极端工况下的可靠性瓶颈，对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的安全性具有重要参考价值。建议研发团队关注该去饱和检测技术在驱动电路集成化设计...
降低高温运行功率器件中烧结银的迁移
Reducing Migration of Sintered Ag for Power Devices Operating at High Temperature
Dan Li · Yunhui Mei · Yunchang Xin · Zhiqiao Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
宽禁带功率器件常在高温或高电偏压下运行，严苛环境易导致银基芯片连接材料因电化学迁移（ECM）而早期失效。现有缓解ECM的方法成本高昂且在高温下性能提升有限。本文提出了一种新型纳米结构方案，旨在有效抑制高温环境下烧结银的迁移，提升功率器件的可靠性与寿命。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统、风电变流器）中功率模块的封装可靠性。随着SiC等宽禁带器件在高性能逆变器中的广泛应用，高温下的芯片连接可靠性成为提升功率密度和寿命的关键。建议研发团队关注该新型纳米结构在烧结工艺中的应用，以优化功率模块在极端工况下的抗电化...