Wenqi Huang · Yantang Huang · Boan Li · Linghua Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

回音壁模式（WGM）微腔因其高品质因子、小模式体积和高功率密度，在受激拉曼散射等基础研究与应用中备受关注。本研究结合微球的光热效应与WGM，实现了级联拉曼激光的宽带全光调谐。通过调节加热激光，精确控制二氧化硅微球的尺寸和折射率变化，产生波长范围从981.0至1192.22 nm的四阶级联拉曼激光，平均调谐范围达0.449 nm。该调谐范围覆盖NIR-II生物窗口及Yb掺杂光纤放大器通信O波段，展现出其在光学传感、通信与生物成像中的应用潜力。

解读: 该研究的全光调谐技术对阳光电源的光电检测和通信产品具有重要参考价值。其在NIR-II波段的精确调谐特性可应用于SG系列逆变器的光纤通信模块优化，提升数据传输稳定性。同时，该技术的高精度传感特性可集成到iSolarCloud平台的光纤传感系统中，实现对储能系统温度、应力等参数的实时监测。微腔结构的小型...

Xiu Zhang · Wei Ling · Junchen Liu · Hu Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

宽禁带半导体因其优异的电学与机械特性，在柔性电子器件中展现出巨大潜力。本文报道了通过深硅刻蚀和晶圆级衬底转移工艺制备的柔性AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）阵列。器件在_VGS_＝1 V时实现最高饱和漏极电流密度达166.5 mA/mm，在_VDS_＝5 V时峰值跨导为42.6 mS/mm，并表现出良好的抗机械变形能力。此外，在面内拉伸应变下，器件性能进一步提升，归因于应变诱导的压电极化调控AlGaN/GaN异质界面二维电子气密度。该结果凸显HEMT在下一代柔性电子，尤其是生物电子...

解读: 该柔性GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有前瞻价值。研究中应力工程调控二维电子气密度提升器件性能的机制，可为ST系列储能变流器和SG逆变器中GaN器件的封装应力优化提供理论指导，通过合理设计功率模块封装结构实现应变调控以提升开关特性。柔性HEMT阵列的抗机械变形能力对新能源汽车OBC和电机...

Soyeon Kim · Jaewook Yoo · Seongbin Lim · Hyeonjun Song 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文采用多波长光源对p型氧化亚铜（Cu2O）薄膜晶体管（TFTs）在宽禁带能量范围内缺陷态密度（DOS）进行了高精度表征。通过变波长光电导测试结合温度依赖性测量，实现了对深能级与浅能级陷阱态的分辨提取，精确重构了跨费米能级的DOS分布。该方法有效克服了传统电学测试在宽禁带半导体中灵敏度不足的问题，揭示了Cu2O TFT中氧空位与铜间隙等主要缺陷的能级特征及其对载流子输运的影响机制。

解读: 该研究对阳光电源的宽禁带半导体器件开发具有重要参考价值。通过多波长光源表征DOS的方法可应用于SiC/GaN功率器件的缺陷分析与筛选,有助于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率器件可靠性。特别是对于高压大功率应用场景,精确掌握深能级缺陷特征有利于优化器件设计参数,提高转换效率和可靠性。这...

Feng Li · Taichi Sato · Masamitsu Tanaka · Akira Fujimaki · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文基于常规Nb薄膜技术，通过集成本征超导相电池与非对称直流超导量子干涉器件，实现了一种无需外加磁场或栅压的实用型无外场超导二极管。该设计利用片上相位偏置打破时间反演对称性，产生非互易超电流，关键参数由Nb薄膜能隙电压（约2.8 mV）及未分流Josephson结的子隙电阻决定。在4.2 K下，正向超电流达168 μA，二极管效率高达40%，综合性能优于此前同类器件。实验还制备并表征了超导全波整流电路，验证了其实际应用潜力。

解读: 该超导二极管技术展示了无源整流的新物理机制，但目前需4.2K低温运行，与阳光电源常温功率电子产品存在温度鸿沟。其非互易超电流原理可为ST储能变流器和SG逆变器的SiC二极管设计提供理论启发：通过材料微观结构的非对称性优化器件单向导电特性。该研究的相位偏置概念对功率模块中的寄生参数控制有借鉴意义，但超...

Van Woerkom · Van Gulik · Van Heck · Das Sarma 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

研究了在高面内磁场下用于光谱应用的薄铝约瑟夫森隧道结。器件通过双角度蒸发工艺制备，结叠层厚度低于30 nm，横向尺寸为80至900 nm。在25 mK下的电流-电压特性测量揭示了约瑟夫森超流、超导能隙及非弹性库珀对隧穿峰的行为，其受交流约瑟夫森效应与频率依赖性结环境阻抗共同作用影响。当磁场超过1 T时，约瑟夫森电流呈弗琅禾费衍射调制，且在高达1.3 T的磁场下通过非弹性隧穿峰探测到片上LC电磁模。结果表明，此类薄铝结在高磁场下探测低能激发（如安德烈夫束缚态）具有鲁棒性，并具备量子器件集成潜力。

解读: 该约瑟夫森结磁输运研究对阳光电源储能系统的超导储能技术探索具有前瞻价值。虽然当前ST系列储能变流器主要采用常规功率半导体，但研究揭示的高磁场鲁棒性、低温超导特性及量子器件集成潜力，为未来超导磁储能（SMES）系统开发提供理论基础。特别是其在高磁场下的稳定电流传输特性，可启发PowerTitan大型储...

Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种由宽带隙钙钛矿太阳能电池驱动的自供电温湿度无线传感器。该太阳能电池在室内光照条件下表现出优异的光电转换效率，有效驱动低功耗传感模块，实现环境温湿度信号的实时采集与无线传输。器件无需外部电源，具备良好的稳定性和响应性，适用于物联网和智能环境监测系统。研究展示了钙钛矿光伏技术在小型化、低功耗电子设备中的集成应用潜力。

解读: 该宽带隙钙钛矿电池驱动的无线传感技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可集成于iSolarCloud云平台的分布式监测节点，为光伏电站和储能系统提供自供电环境监测方案。具体应用场景包括：SG系列逆变器的组串级温湿度监测，PowerTitan储能系统的电池舱微环境实时监控，以及光伏电站的气象站点...

Christian Schlager · Romain Albert · Silent Waves · Gerhard Kirchmair · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

在行波参量放大器（TWPAs）中，为补偿非线性元件（如约瑟夫森结或高动能电感材料）引入的额外电感并实现50 Ω阻抗匹配，需采用低损耗电容器。本文报道了一种真空间隙微带线的制备工艺，其接地层在无介质支撑的情况下悬置于中心导体上方。该结构不仅可实现高电容传输线，还可构建空气桥和紧凑型平行板电容器。通过在稀释制冷环境中测试分布式铝和颗粒铝谐振器，验证了工艺性能，测得的品质因数与当前先进TWPAs工艺相当。同时研究了品质因数随输入功率和温度的变化特性。

解读: 该真空间隙微带谐振器技术虽源于量子计算领域，但其低损耗高品质因数电容结构对阳光电源功率器件设计具有启发意义。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的高频功率变换电路中，谐振电容的损耗直接影响系统效率。该研究展示的无介质悬浮结构可降低寄生电容和介质损耗，其50Ω阻抗匹配设计思路可应用于SiC/GaN器件...

Masahiro Nomura · Sebastian Volz · Zhiting Tian · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

近年来，半导体和热电材料的热管理技术取得显著进展，成为实现碳中和的关键手段。现代电子与光电子器件需高效散热与热能转换以提升性能并保障可靠性与效率。随着器件尺寸缩小至纳米尺度，传统宏观热输运理论已不适用，亟需深入理解界面、纳米结构及异质系统中的声子输运机制。声子工程融合理论建模、纳米热测量、先进材料开发与材料信息学，推动了该领域的快速发展。

解读: 该热声子工程与热管理技术对阳光电源功率器件及储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率模块的纳米尺度热输运特性直接影响系统可靠性与效率。声子工程理论可优化功率模块界面热阻设计，提升三电平拓扑器件散热性能。在SG系列光伏逆变器的1500V高压...

Chunyan Chen · Yutong Wu · Bing Jiang · Zhixiang Zhong 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

深圳大学材料科学与工程学院、电子与信息工程学院、射频异质集成国家重点实验室、功率器件与人工智能能源监测技术研究所研究了高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面特性的影响。通过不同温度退火处理，系统分析了界面态密度、固定电荷及界面缺陷的演变规律，发现适当高温退火可有效降低界面态密度，提升界面质量。结果表明，退火有助于改善介质/半导体界面的化学稳定性和电学性能，为高性能β-Ga2O3功率器件的优化提供理论依据和技术支持。

解读: 该Al2O3/Ga2O3界面优化技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体（Eg~4.8eV），其击穿场强是SiC的3倍，适用于高压大功率应用场景。研究揭示的高温O2退火工艺可降低介质/半导体界面态密度，直接提升MOS栅结构的可靠性和开关特性，可应用于：1）ST系列储能...

Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1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...

Simei Ran · Yifei Wang · Chenhao Duan · Hong Yan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

肖特基结中的反欧姆效应是非平衡载流子扩散过程中的有趣现象，表现为在恒定扩散电流下电阻增大时电压反而降低。本文采用宽带隙KTaO3替代p-Si作为NiFe基肖特基结的衬底，显著增强了该效应。通过深入研究，排除了衬底电阻率的影响，最终将效应增强归因于KTaO3/NiFe结中理想因子的降低。结合各向异性横向光电压（ALPV）与各向异性磁阻的关系分析，理论预测的ALPV温度依赖性与实验结果一致。本研究为优化基于肖特基结的电子器件性能提供了思路和理论依据。

解读: 该肖特基结反欧姆效应研究对阳光电源功率器件设计具有重要参考价值。KTaO3宽带隙材料的理想因子优化机制，可启发SiC/GaN功率模块的肖特基二极管设计，降低导通损耗并改善温度特性。该效应的温度依赖性分析可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件热管理优化，提升高温环境下的转换效率。此外...

Jiangnan Liu · Pat Kezer · Md Tanvir Hasan · Ding Wang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了采用钪铝氮（ScAlN）势垒层的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT），实现了低于100 Ω/□的极低方块电阻。通过优化ScAlN组分与外延生长工艺，显著提升了二维电子气浓度并降低了接触电阻，从而大幅改善器件的导通特性。透射电子显微镜与X射线衍射分析证实了高质量异质结构的形成。该成果为高性能射频与功率电子器件提供了有前景的技术路径。

解读: 该ScAlN势垒GaN HEMT技术对阳光电源的高频功率变换产品具有重要应用价值。方块电阻低于100Ω/□的特性可显著提升器件开关性能和导通特性,适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中的高频DC-DC环节,有助于提高功率密度。特别是在1500V系统中,该技术可降低开关损耗,提升系统效率。同时...

High Voltage · Arab Baferani · Springer International Publishing · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

采用导电原子力显微镜（C-AFM）研究高功率表面闪络在用于高击穿介电应用的环氧纳米复合材料上产生的表面电痕（与电树枝密切相关）中是否存在导电副产物。结果表明，仅依靠形貌测量不足以明确识别导电性表面电痕；而通过 mapping 从C-AFM探针流入样品的直流电流，可揭示出比邻近基体材料电阻低三个数量级的导电通道。通过逐步增加施加电压验证了其欧姆行为，为直接量化和 mapping 电击穿诱导表面电痕的电导分布提供了独特方法，并有望拓展至体相电树枝的研究。

解读: 该纳米级电导率测量技术对阳光电源高压绝缘系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器中，环氧树脂材料广泛用于功率模块封装、母排绝缘和高压连接器。研究揭示的C-AFM表面电痕检测方法可用于：1）功率模块封装材料的耐电痕性能评估，预防SiC/GaN器件高频高压应用中的绝缘失效...

Lijuan Cao · Yunhao Luo · Xiaomin Cheng · Xiangshui Miao · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

随着人工智能的快速发展，人工神经元作为关键组件受到广泛关注。然而，现有电路结构复杂，不利于高密度集成。本文提出一种Ag/Ti/TaOx/Pt双功能忆阻器，在不同电压偏置下表现出动态与阈值开关特性。利用该特性，将两个器件背对背连接，构建了漏泄积分-放电（LIF）神经元，仅需一步光刻即可实现高度紧凑的神经元结构。电学测试验证了其LIF功能及对输入信号的适应性，为神经形态计算提供了新型双功能器件与紧凑型人工神经元方案。

解读: 该TaOx双功能忆阻器的紧凑型神经元技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性价值。其漏泄积分-放电特性可应用于：1）PowerTitan储能系统的电池管理，通过神经形态计算实现高密度集成的SOC/SOH预测算法，提升BMS智能化水平；2）iSolarCloud平台的边缘计算节点，利用忆阻器低功耗特性实现...

Rahul Rai · Hung Duy Tran · Tsung Ying Yang · Baquer Mazhari 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种基于三栅结构的混合铁电栅堆叠GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT），实现了高阈值电压、优异的击穿性能与可靠性。器件展现出1.2 GW/cm²的Baliga品质因数，表明其在高功率应用中的巨大潜力。同时，通过引入铁电材料增强栅控能力，有效提升了阈值电压稳定性。时间依赖介质击穿（TDDB）测试结果显示器件具有高度鲁棒的长期可靠性，满足功率电子器件的严苛要求。该结构为高性能、高可靠GaN功率器件的设计提供了新思路。

解读: 该高性能三栅混合铁电GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。1.2 GW/cm²的Baliga品质因数和优异TDDB稳定性,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与可靠性。其高阈值电压特性有助于简化驱动电路设计,适合应用于车载OBC等对体积要求严格的场景。该技...

Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。

解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...

Minho Kim · Alexis Papamichail · United States · Vanya Darakchieva · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了通过热壁金属有机化学气相沉积法在AlN单晶衬底上生长的薄沟道AlGaN/GaN/AlN双异质结构高电子迁移率晶体管（HEMTs）。该结构利用AlN衬底优异的热导性和晶格匹配特性，有效抑制了器件中的应力与缺陷密度。透射电子显微镜和电学测试结果表明，高质量的GaN沟道层实现了均匀的二维电子气分布，室温下二维电子气浓度达8.5×10¹² cm⁻²，电子迁移率为1850 cm²/V·s。器件展现出良好的界面特性和载流子输运性能，为高频、高功率电子器件的发展提供了可行路径。

解读: 该薄沟道AlGaN/GaN/AlN双异质结构HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。AlN衬底的高热导率（320 W/m·K）可显著提升SiC/GaN功率模块的散热性能，特别适用于ST系列储能变流器和电动汽车驱动系统的高功率密度场景。高迁移率（1850 cm²/V·s）和二维电子气浓度（8....

Xixiang Zhao · Shumiao Zhang · Guoqing Shao · Qi Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种采用阳极氧化自对准台面终端结构的金刚石垂直肖特基势垒二极管，实现了超过450 V的高击穿电压。该终端结构通过电化学阳极氧化工艺形成，有效钝化台面侧壁并抑制表面电场集中，显著提升器件的耐压能力。器件采用n型衬底上的金刚石外延层制备，具备低泄漏电流和良好整流特性。该方法无需高精度光刻，工艺简单且与金刚石材料兼容性好，为高性能金刚石功率器件的规模化制备提供了可行路径。

解读: 该金刚石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。450V以上的高击穿电压特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，尤其适合1500V高压系统。阳极自对准台面终端工艺的低成本优势与阳光电源追求的规模化生产理念契合。该技术启发我们在SiC/GaN功率器件的终端结...

Mahfudh Yatmeidhy · Thin Solid Films · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

电场调控隧穿磁电阻（TMR）效应是降低自旋电子存储器件写入功耗的关键技术。本文研究了基于Co2FeSi/V/PMN-PT多铁异质结构的磁隧道结中TMR效应的电场控制。通过调节施加于异质结构的电场极性，实现了TMR效应的可重复、非易失性调控。特定电场作用后，Co2FeSi层的微观畴结构显著影响TMR的变化行为。优化调控效果需考虑多铁异质结构中磁电效应主导的微观畴结构演化。

解读: 该压电应变调控TMR效应技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有前瞻性参考价值。研究展示的电场调控磁电阻特性可启发电机驱动控制器中磁性传感器的低功耗设计，通过电场而非电流实现磁状态调控，降低位置检测和电流采样模块功耗。多铁异质结构的非易失性特性可应用于车载OBC充电机的功率开关状态记忆，减少待机能耗。C...

Thin Solid Films · Close Modal · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本研究探讨了在斜坡电压应力下，TiN/Ti/HfO2/W忆阻器绝缘层发生灾难性击穿所导致的损伤。结合扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）对损伤区域进行物理与成分表征，并在真空条件下开展原位SEM电流-电压（I–V）测量。结果表明，当负高压施加于TiN顶电极时，通常形成蠕虫状损伤结构，且此类损伤及更严重的断裂、熔融现象仅在负偏压下出现，且不在真空环境中发生；而正向电压应力下，无论外部环境如何，顶电极均未观测到损伤。

解读: 该忆阻器电应力损伤机理研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的电压极性与环境条件对器件失效模式的影响，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC/GaN功率模块的栅极氧化层保护设计。负偏压下的蠕虫状损伤机制提示需在PowerTitan储能系统的功率器件驱动电路中优...