Zhi Yue Xu · Xian Sheng Wang · Zhi Xiang Wei · Gui Shan Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜的制备及其在p-n异质结二极管中的应用。通过调控氧含量，实现了稳定的p型导电性，薄膜表现出高透光率和宽光学带隙。基于该薄膜构建的p-n异质结二极管展现出良好的整流特性与室温下的近紫外发光，表明其在透明电子器件和深紫外光电器件中具有潜在应用价值。

解读: 该p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜研究对阳光电源的功率器件技术发展具有重要参考价值。其优异的光电特性和宽带隙特征可应用于SiC/GaN功率模块的优化设计，特别是在高温、高频应用场景中。这项技术可用于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与效率。对于电动汽车充电桩产品线，该材...

Jiawei Li · Xuankai Xu · Yang Li · Tao Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于氮化铝钪薄膜的新型电可调悬浮声学波导，可通过施加垂直电场动态调控传播声波的相位。结合仿真与实验，研究了波导宽度及固有色散特性对相位调制的影响。结果表明，在1.05 GHz下，200 μm长波导在±40 V直流偏压时，宽度为10、20和30 μm的器件相移分别为37.2°、40.8°和44.7°，且更宽波导表现出更大的相位滞后。器件Vπ·L低至6.44 V·cm，显示其高效低功耗的相位调控能力，有望用于高性能声学信号处理系统。

解读: 该电可调声学波导技术虽属微纳声学器件领域，但其核心的压电薄膜调控机制对阳光电源功率电子产品具有启发意义。Al0.7Sc0.3N薄膜的高压电系数和低电压调控特性（Vπ·L=6.44 V·cm），可借鉴应用于ST储能变流器和SG逆变器的高频滤波器设计，通过压电材料优化EMI抑制性能。GHz频段的相位调制...

Rajiv Thakur · Anil Kumar Saini · Nikhil Suri · Dheeraj Kumar Kharbanda · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于封装型氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的生物传感器及其集成手持式检测系统，用于快速、灵敏地检测脑损伤相关生物标志物。该器件通过表面功能化实现对目标蛋白的特异性识别，结合紧凑型读出电路，可在临床环境中实现便携式电化学信号采集与分析。实验结果表明，该系统具有高灵敏度、低检测限和良好的选择性，适用于现场即时检测（POCT）场景下的脑损伤早期诊断，为神经创伤的快速评估提供了可行的技术方案。

解读: 该GaN HEMT生物传感器研究虽聚焦医疗领域，但其核心技术对阳光电源GaN功率器件应用具有重要启发。文中展示的GaN器件封装技术、表面功能化处理及高灵敏度信号检测方法，可借鉴至功率模块的热管理与可靠性监测。特别是其紧凑型读出电路与便携式系统设计理念，可应用于SG光伏逆变器和ST储能变流器的智能诊断...

Heming Huang · Omar Alkhazragi · Di Liang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文强调了固态量子点（QD）光源在经典与量子应用中的关键作用，尤其聚焦其与硅光子学的集成，以推动未来光网络和量子技术的发展。量子点激光器因其低阈值电流、温度稳定性、低噪声光放大及增强的相干性，被视为可扩展量子系统的核心组件，有助于优化芯片架构、缩小模块尺寸并提升信道密度。文章还探讨了量子点激光器与硅光子学在频率梳生成中的协同效应，提升了光网络的效率与可扩展性，并分析了基于量子点的单光子源在产生纠缠光子和偏振光子方面的能力及其对量子技术进步的推动作用。

解读: 该量子点光源技术虽聚焦量子通信领域，但其硅光子集成理念对阳光电源功率器件通信层具有启发价值。量子点激光器的低阈值、温度稳定性及高相干性特性，可借鉴应用于ST储能系统和SG逆变器的光纤通信模块优化，提升iSolarCloud平台的数据传输可靠性。频率梳技术在密集波分复用中的应用，可为大型PowerTi...

作者未知 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

在磁性隧道结（MTJ）中，大的界面垂直磁晶各向异性（iPMA）和低Gilbert阻尼常数（α）有助于实现高存储密度和低待机功耗。本文基于第一性原理计算，研究了氮和氟阴离子（N⁻、F⁻）取代Fe/MgO/Fe MTJ中MgO势垒层界面氧位对iPMA和α的影响。结果表明，N⁻取代使iPMA增强至原始结构的四倍，同时α降低65%，实现了iPMA与低α的协同优化。该机制源于费米能级附近能带重构：界面Fe的d±1轨道（dxz, dyz）被推离费米能级，而d±2轨道（dxy, dx²−y²）仍位于费米能级处...

解读: 该磁性隧道结界面工程技术对阳光电源储能系统的MRAM非易失性存储器应用具有重要价值。通过阴离子取代实现的大垂直磁各向异性和低Gilbert阻尼常数，可显著提升ST系列储能变流器和PowerTitan系统中BMS电池管理芯片的数据存储密度与能效。低阻尼常数降低65%意味着磁化翻转能耗大幅减少，直接降低...

New Zealand · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

超导二极管可实现单向无损电流传输，在整流、测温及逻辑电路等方面具有广泛应用前景。然而，现有报道的超导二极管正向电流承载能力均未超过1 A，难以满足超导电力应用需求。本文报道了一种基于高温超导涂层导体的高-Tc超导二极管，通过永磁体诱导临界电流在正反向输运时的不对称性。永磁体阵列模拟导体在临界电流下的自磁场，与输运电流的自磁场依方向产生相长或相消干涉，形成非对称的内禀磁场分布，从而导致临界电流密度的方向性抑制，实现二极管效应。实验展示了高达数十安培的单向临界电流调控能力，为大电流超导电力器件提供了...

解读: 该高温超导二极管技术对阳光电源储能系统和功率变换产品具有前瞻性参考价值。其单向无损电流传输特性可启发ST系列储能变流器的整流拓扑优化，通过磁场调控实现临界电流不对称性的思路，可借鉴于SiC/GaN功率器件的散热与磁场管理设计。数十安培级电流承载能力虽与工业级kA需求仍有差距，但其永磁体阵列诱导的自磁...

Ho Eom · Close Modal · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

实验表明，采用直流供电的非弹性库珀对隧穿放大器（ICTA）可实现与交流驱动的约瑟夫森参量放大器相当的增益和噪声性能。结合实验数据与仿真结果，我们发现只要低频电压噪声（表现为约瑟夫森频率线宽展宽）小于放大带宽，ICTA的噪声接近量子极限。当约瑟夫森频率线宽半高全宽为5.6 MHz时，在11 MHz带宽内实现了20 dB增益，噪声低于量子极限的1.7倍。

解读: 该量子放大器噪声抑制技术对阳光电源高精度测量系统具有理论参考价值。研究揭示的低频噪声与带宽关系原理，可启发ST储能变流器和SG逆变器中微弱信号检测电路的优化设计。特别是在电网电压波动监测、故障电弧检测等应用场景，通过控制偏置电压噪声带宽与信号带宽的比例关系，可提升PowerTitan储能系统的电网适...

Yinxuan Zhu · Sandia National Laboratories · Chandan Joishi · Jonathan Pratt 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

针对超宽禁带AlGaN半导体材料中欧姆接触电阻高的挑战，本研究提出了一种基于极化诱导电荷调控的异质结构与界面协同工程策略。通过设计AlGaN/GaN超晶格缓冲层并优化金属-半导体界面特性，有效增强了表面载流子浓度，降低了势垒高度。结合退火工艺调控界面化学态，实现了稳定且低比接触电阻（<5×10⁻⁵ Ω·cm²）的欧姆接触。该方法为高性能AlGaN基功率电子器件的发展提供了关键技术支撑。

解读: 该研究在AlGaN低阻接触方面的突破对阳光电源GaN功率器件的应用具有重要价值。通过异质结构与界面工程实现的低比接触电阻(<5×10⁻⁵ Ω·cm²)，可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的开关性能和导通损耗。特别是在1500V高压系统中，优化的欧姆接触可提高器件可靠性，有助...

Yating Cao · Jingchao Xiao · Haoxin Qiao · Wei Zhang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

具有可调谐穿隧电阻效应的铁电隧道结（FTJ）在新型非易失性存储器中具有重要应用前景。本研究制备了6 nm厚、Zr:Hf=3:1的Hf掺杂ZrO2（ZHO）铁电薄膜，其剩余极化达30 μC/cm²，并引入1 nm Al2O3介质层构建Pt/ZHO/Al2O3/W结构FTJ以抑制漏电流。器件实现了超过7000的穿隧电阻比，性能优于已报道的其他铪基/锆基FTJ。在100 ns脉冲写入下，器件表现出多态稳定性、10⁴ s以上保持特性及超过5×10⁴次的耐久性，且在0.2 V下获得8 A/cm²的较高读取...

解读: 该铁电隧道结技术对阳光电源储能系统和电动汽车产品具有前瞻性价值。其7000倍穿隧电阻比、10⁴s数据保持及5×10⁴次耐久性，可应用于ST系列储能变流器的参数存储模块和车载OBC的配置记忆单元，替代传统EEPROM实现更快速的状态保存与恢复。100ns写入速度适配PowerTitan系统的实时工况记...

Tian Luo · Sitong Chen · Ji Li · Fang Ye 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种采用Al2O3与原位生长GaON复合栅介质的GaN基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。该结构通过原子层沉积Al2O3与氮等离子体原位处理形成的高质量GaON界面层，有效抑制了界面态密度。实验结果表明，器件具备稳定的阈值电压（VTH）和显著降低的界面态密度，提升了动态可靠性与开关性能。该方法为高性能GaN功率器件的栅介质优化提供了可行方案。

解读: 该GaN MIS-HEMT栅介质优化技术对阳光电源的高频化产品升级具有重要价值。稳定的阈值电压和低界面态密度特性可显著提升GaN器件在SG系列1500V组串式逆变器和ST系列储能变流器中的开关性能和可靠性。特别是在高频PWM控制场景下,可减少开关损耗,提高系统效率。这一技术可用于优化新一代车载OBC...

Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。

解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...

Jiahua Cai · Hongting Xiong · Shaojie Liu · Xiaojun Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

自由空间强场太赫兹（THz）辐射在非平衡量子物态调控、全光电子加速与操控、太赫兹生物效应等方面具有重要应用。然而，诸如太赫兹内窥镜、强场太赫兹近场非线性光学及高功率器件等应用亟需深入理解强场THz与物质的相互作用机制。为此，本文系统研究了强场THz波在钨丝表面的耦合与传播特性，并实现了双线耦合与交叉耦合两种有效耦合方式，使THz表面波沿钨丝传播距离达100 mm。该工作为金属导线实现强场THz波的有效操控提供了可行途径。

解读: 该强场太赫兹波耦合传播技术对阳光电源功率器件及电磁兼容设计具有重要参考价值。研究中的多物理场耦合机制与SiC/GaN功率模块的高频电磁场传播特性高度相关，可为ST储能变流器和SG逆变器的母排、散热器等金属导体上的高频干扰抑制提供理论指导。特别是在1500V高压系统中，强电场下的表面波传播特性研究有助...

United Kingdom · Nano Energy · Chul Yang · Huong Giang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

磁电换能器因其在小型化设备或低频工作场景下实现无线能量传输的潜力而受到关注。为最大化输出功率，必须在其机械共振频率下工作。然而，沿振荡方向的尺寸减小通常导致共振频率升高。本文提出一种计算形状优化策略，在给定约束条件下将磁电换能器的共振频率降低约38%。该算法可指导设计不同共振频率的换能器，实现一致的频率间隔，支持独立寻址与集群操作。最后，设计了四种可用于生物植入的细长型器件，对周围组织影响极小。

解读: 该磁电换能器机械共振工程设计技术对阳光电源储能与电力电子产品具有重要参考价值。其共振频率优化方法可应用于ST系列储能变流器的电磁兼容设计，通过调控功率模块与磁性元件的机械谐振特性，降低特定频段的振动噪声。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可指导多台变流器的谐振频率错开配置，避免共振叠加引发...

Xuan Zhang · Jiahao Xiong · Ai Fu · Guoxing Zheng · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

利用光电混合神经网络，提出一种基于超表面与单像素探测器的混合神经网络用于物体识别。该方法仅需八个由数字神经网络训练得到的照明模式，将二维图像信息通过卷积压缩为单像素探测器测量的八个强度值，在手写数字识别中实现了93.8%的准确率。本工作实现了无需成像的超表面物体识别新路径，兼具强信息压缩、高精度提取能力与紧凑结构设计优势。

解读: 该超表面单像素识别技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。其核心优势在于：1）强信息压缩能力可应用于PowerTitan大型储能系统的分布式传感器网络，通过单像素探测器实现设备状态监测，大幅降低数据传输带宽需求；2）无需成像的识别方式适合iSolarCloud云平台的边缘计算场景，在光伏电站和储...

Asif Khan · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

六方氮化硼（h-BN）的重要应用之一是固态中子探测器，这要求发展准体相h-BN晶体。为推进h-BN材料与器件的发展，表征其体相电输运性质至关重要。然而，由于h-BN具有约6.1 eV的超宽禁带，其电阻率极高（通常超过10¹² Ω·cm），导致体相输运测量极具挑战。相比之下，在光照条件下通过I-V特性可更有效地获取决定器件性能的关键参数——载流子迁移率寿命积（μτ）。本研究基于氢化物气相外延法制备的自支撑准体相h-BN晶圆，制备横向器件并研究其面内μτ乘积。结果发现，器件宽度减小时，面内μτ乘积出...

解读: 该h-BN宽禁带半导体输运特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。h-BN作为超宽禁带材料（6.1eV），其横向器件的载流子迁移率寿命积（μτ）表征方法可借鉴应用于SiC/GaN功率器件的性能评估体系。研究揭示的器件尺寸对输运特性的影响规律，对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中功率模块...

Hassan Irshad Bhatti · Saudi Arabia · Ganesh Mainali · Xiaohang Li · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了在多指结构的氧化镓金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）上实现微米级薄膜热电偶的单片集成技术。通过优化薄膜沉积与微加工工艺，成功将热电偶直接集成于器件表面，实现实时片上温度监测。该集成方案无需额外封装或外部传感器，显著提升器件热管理精度与响应速度。实验结果表明，集成后的热电偶具有良好的灵敏度与线性输出特性，且对MOSFET电学性能影响可忽略。该技术为高功率半导体器件的热监控提供了紧凑、可靠的解决方案。

解读: 该片上热电偶集成技术对阳光电源的功率器件应用和散热管理具有重要价值。首先可应用于SG系列高功率光伏逆变器的GaN功率模块，实现精确温度监测和过温保护。其次可用于ST系列储能变流器的功率单元散热优化，提升系统可靠性。此外,该技术也适用于大功率充电桩的温度实时监控。通过在功率器件上直接集成温度传感,可实...

Xuanwei Zhao · Baoqin Fu · Ran Ang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

在Pb0.95Na0.04Te基体中引入痕量稀土元素Yb，通过与阳离子空位的竞争有效调控载流子浓度，优化电输运性能并增强声子散射。该策略在823 K下实现约27 μW cm⁻¹ K⁻²的高功率因子和约0.42 W m⁻¹ K⁻¹的低晶格热导率。第一性原理计算表明，Yb掺杂引发局部晶格畸变，可能形成局域伪纳米结构。最终，Pb0.94Na0.04Yb0.01Te在823 K时zT峰值达2.4，303–823 K温区内平均zT值达1.4，表明掺杂剂与空位的竞争机制可有效降低热导率。

解读: 该痕量掺杂诱导空位簇调控的热电材料研究，对阳光电源功率器件热管理具有重要启发。研究中通过Yb掺杂优化载流子浓度与声子散射的协同机制，实现高功率因子与低热导率的平衡，可借鉴应用于SiC/GaN功率模块的热电冷却系统设计。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的大功率场景下，该策略可指导开发高效热电发电/制冷...

Jiangbin Wan · Hengyu Wang · Chi Zhang · Ce Wang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于结的深台面终端结构，用于提升千伏级以上垂直β-Ga2O3功率器件的击穿性能。通过精确控制台面刻蚀深度并结合p型掺杂层形成局部PN结，有效调制表面电场分布，抑制边缘击穿。实验结果表明，该终端结构显著提高了器件的击穿电压与可靠性，为高性能氧化镓功率器件的规模化应用提供了可行方案。

解读: 该β-Ga2O3功率器件终端技术对阳光电源具有前瞻性战略价值。深台面结终端结构实现的千伏级击穿电压和高可靠性，可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的下一代功率模块提供超越SiC的技术路径。Ga2O3的超宽禁带特性（4.8eV）和高临界击穿场强（8MV/cm）可显著降低导通损耗，提升1500V光...

Ajmal Khan · Van De Walle · Cambridge University Press · Den Baars 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

基于III族氮化物的光电器件在高温下表现出多种形式的热退化现象，但其机理尚不明确。本文研究了不同发光波长的GaN/InGaN单量子阱结构中的非辐射载流子寿命及其与生长条件的关系。结果表明，随着缓冲层和包覆层生长温度的降低，非辐射寿命呈指数增长。研究表明，点缺陷扩散导致的非辐射复合是III族氮化物生长过程中普遍存在的机制，并可能是量子阱上方外延层（如p型层）生长及退火后热退化的主要原因。通过有效调控点缺陷扩散可提升器件性能与可靠性。

解读: 该研究揭示的GaN器件点缺陷扩散机制对阳光电源功率器件应用具有重要指导意义。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN功率器件需承受高频开关和温度循环应力，点缺陷扩散导致的热退化直接影响器件长期可靠性。研究提出的通过降低外延层生长温度抑制缺陷扩散的方法，可指导阳光电源在GaN模块选型时关注外延工艺参...

Kubra Circir · Hannaneh Karimi · Dongxia Wei · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了基于GaSb衬底的AlxIn1−xAsySb1−y数字合金分离吸收区、电荷区和倍增区雪崩光电二极管，其吸收波长达2 μm，吸收层厚度为50至400 nm。由于窄带隙吸收层材料用量减少，器件在室温下表现出极低的暗电流，并在高倍增增益下仍保持低暗电流特性。其中，100 nm吸收层器件在增益为90时室温暗电流密度约为35 mA/cm²，是目前报道中室温下高增益工作的2 μm III-V族雪崩光电二极管的最低值。吸收层减薄有效抑制了体暗电流，未来需重点抑制表面漏电流与倍增区暗电流。此外，优化p...

解读: 该2μm波段低暗电流APD技术对阳光电源光伏及储能系统的智能监测具有应用价值。2μm近红外探测器可用于iSolarCloud平台的组件热斑检测、电气连接异常诊断等预测性维护场景，其室温低暗电流特性（增益90时仅35mA/cm²）可显著提升信噪比，增强SG系列逆变器和PowerTitan储能系统的故障...