找到 210 条结果 · IEEE Transactions on Electron Devices
无缓冲层GaN-on-SiC功率晶体管中的电流崩塌：Maxwell-Wagner效应及相关模型
Current Collapse in Buffer-Free GaN-on-SiC Power Transistors: Maxwell-Wagner Effect and Related Model
Alberto Cavaliere · Nicola Modolo · Carlo De Santi · Christian Koller 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
近年来，使用绝缘衬底已成为制造耐压超过 1 kV 的氮化镓（GaN）功率晶体管的可行方案。这类结构颇具吸引力，因为无需使用掺杂缓冲层，所以——理想情况下——有望实现较低的动态导通电阻（<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${R}_{\text {DSON}}$ </t...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于无缓冲层GaN-on-SiC功率晶体管电流崩塌机理的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件是决定系统效率、功率密度和可靠性的关键要素。该论文揭示的无缓冲层GaN-on-SiC结构能够实现超过1kV的耐压等级，且理论上具有...
磁场对真空电子放大器稳定性与功率的影响
Effects of Magnetic Field on Stability and Power of Vacuum Electronic Amplifiers
Vadim Jabotinski · Alexander N. Vlasov · Simon J. Cooke · Thomas M. Antonsen · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文阐述了磁聚焦场对基于具有一系列互作用间隙的射频结构的一大类速调管放大器的稳定性、增益和功率影响的理论及建模，此类射频结构应用于行波管、速调管和其他速调管器件中。针对不同的磁聚焦条件，计算了射频结构和电子束集总电路参数矩阵，然后从行列式方程中得出自激阈值。推导了一种新的射频结构增益公式，并将其用于已求得的自激阈值。获得了不受小振幅振荡限制的束流包络方程的解析解，并利用该解确定能提供不同束流包络半径和振荡幅度的磁聚焦条件。以 $K_a$ 波段曲折线结构为例表明，最佳磁聚焦、电子束半径以及振荡束流...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于真空电子放大器磁场效应的论文虽然聚焦于行波管、速调管等传统真空电子器件，但其核心研究方法和物理机制对我司在高频功率电子领域的技术演进具有一定的参考价值。 该研究通过建立磁聚焦场对射频放大器稳定性、增益和功率影响的理论模型，实现了对自激振荡阈值的精确预测和束流包络方...
基于直接散热层键合的GaN功率器件在供电网络上的三维芯片集成
3-D On-Chip Integration of GaN Power Devices on Power Delivery Network (PDN) With Direct Heat Spreading Layer Bonding for Heterogeneous 3-D (H3D) Stacked Systems
Jaeyong Jeong · Chan Jik Lee · Sung Joon Choi · Nahyun Rheem 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
异构三维（H3D）堆叠系统在高性能计算（HPC）以及人工智能/机器学习（AI/ML）应用方面具有诸多优势。然而，要实现H3D系统，需要重新设计电源分配网络（PDN），以在三维堆叠系统中实现高效的电源传输，并需要热管理解决方案。为了为H3D系统开发高效的PDN，建议采用三维集成片上功率器件。在这项工作中，我们展示了一种通过直接热扩散层键合技术集成在CMOS芯片PDN上的H3D集成氮化镓（GaN）功率器件。该GaN功率器件设计为同时集成增强型（E - 模式）和耗尽型（D - 模式），栅长（$L_{\...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN功率器件三维集成技术虽然目前主要面向高性能计算和AI/ML应用，但其核心创新对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的前瞻性价值。 该技术的关键突破在于两个方面：首先，GaN器件实现了22.3Ω·mm的导通电阻和137V的击穿电压，性能显著超越硅基器件，这与我们...
用于高密度、高能效存内计算的多级编程三维垂直阻变存储器
3-D Vertical Resistive Switching Random Access Memory (3D-VRRAM) With Multilevel Programming for High-Density, Energy-Efficient In-Memory Computing
D. Bridarolli · C. Zucchelli · P. Mannocci · S. Ricci 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
电阻式随机存取存储器（RRAM）器件为内存计算（IMC）应用展现出一系列引人注目的特性，如非易失性存储、低读取电流和高可扩展性。内存计算能够克服数据密集型工作负载（如边缘端深度学习）的内存瓶颈。在此背景下，3D 垂直 RRAM（3D - VRRAM）是一种有望以低成本实现高存储单元容量的方案。在本研究中，我们展示了一种基于 HfOx 的 3D - VRRAM 交叉开关阵列（CBA），其具备精确多级编程的内存计算能力。我们通过在 3D - VRRAM 上进行内存计算，对矩阵向量乘法（MVM）以及逆...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项3D垂直阻变存储器（3D-VRRAM）技术在存内计算领域的突破，为我们在新能源智能化控制系统中的算力瓶颈提供了潜在解决方案。 在光伏逆变器和储能系统领域，实时功率预测、MPPT算法优化、电网调度响应等应用场景需要处理海量传感器数据并执行复杂的深度学习推理。传统冯·诺依...
无缓冲层AlGaN/GaN MISHEMT中MOCVD外延SiN栅介质对微波功率性能的影响
Microwave Power Performance of Buffer-Free AlGaN/GaN MISHEMT With MOCVD Grown Ex Situ SiN
Amit Bansal · Rijo Baby · Aniruddhan Gowrisankar · Vanjari Sai Charan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本研究探究了异位金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的氮化硅（SiNx）栅极介质和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）氮化硅（SiNx）钝化层对无缓冲层AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MISHEMT）微波功率性能的影响。我们在从4英寸外延片切割出的一系列四个样品上制作了器件：前两个样品没有栅极介质，而后两个样品采用厚度达3纳米的异位SiNx作为栅极介质。在这两类样品中，各有一个样品采用在高频等离子体条件下沉积的100纳米基准SiNx钝化层，另一个样品则采用100纳米...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于AlGaN/GaN MISHEMT微波功率性能的研究具有重要的战略参考价值。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现性能跃升的关键技术路径。 该研究的核心突破在于采用MOCVD原位生长的SiNx栅介质层显著改善了器...
碳化硅功率MOSFET中激光诱导单粒子效应的研究
Study of Laser-Induced Single Event Effects in SiC Power MOSFETs
Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文通过激光辐照研究了碳化硅（SiC）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的单粒子效应（SEE）。在脉冲激光双光子吸收（TPA）条件下，观察到了单粒子烧毁（SEB）和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移（ELET）模型，用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明，当激光能量超过42纳焦时，改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移（LET）值之间的误差低...
解读: 作为全球领先的新能源设备供应商，阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究，对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看，单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素，尤其在高海拔光伏电站、...
用于在Vhold = 0 V下实现长数据保持的2T0C DRAM的氟处理顶栅InAlZnO薄膜晶体管
Fluorine-Treated Top-Gate InAlZnO TFT for 2T0C DRAM With Long Data Retention at Vhold = 0 V
Linlong Yang · Binbin Luo · Xi Chen · Wen Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
研究了采用等离子体增强原子层沉积制备的顶栅InAlZnO（IAZO）薄膜晶体管（TFT）用于2T0C DRAM单元。通过Ar等离子体处理源/漏区，导通电流提升约三个数量级。引入氟处理调控阈值电压和导通电流，优化后器件表现出0.64 V的正阈值电压、74 mV/dec的亚阈值摆幅、~6 mV的微小迟滞及优异均匀性，且导通电流提高逾50%。氟处理显著改善负偏压稳定性，60分钟应力下阈值电压漂移仅-0.005 V。基于该TFT的2T0C DRAM在零保持电压下实现>1 ks的保持时间，并具备超过10^...
解读: 该氟处理IAZO TFT的2T0C DRAM技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其零保持电压下>1ks数据保持时间和超低静态功耗特性，可应用于PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的BMS电池管理芯片、状态监测存储单元。相比传统DRAM，该技术在待机模式下几乎零功耗，可显著降低储能系统...
通过V型多量子阱缓解AlGaN基深紫外LED中载流子输运的不对称性
Alleviated Asymmetry in Carrier Transport With V-Shaped Multiple Quantum Wells in AlGaN-Based DUV LEDs
Ying Qi · Hang Zhou · Mengran Liu · Chao Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
基于AlGaN的深紫外发光二极管（DUV LED）由于严重的电子泄漏和空穴阻挡效应，仍然存在光输出功率（LOP）相对较低和外量子效率（EQE）较差的问题。由于量子势垒（QB）的限制能力较弱，电子倾向于在最后一个量子阱（LQW）中积累并从有源区逃逸。此外，最后一个量子势垒（LQB）/p型电子阻挡层（p - EBL）界面处的极化诱导正电荷会吸引电子并消耗空穴进行非辐射复合，导致有源区载流子浓度不足。在本文中，我们提出采用V形多量子阱（MQW）的DUV LED来调节有源区载流子的分布。采用V形多量子阱...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项AlGaN基深紫外LED技术虽然属于半导体光电领域，但其底层的载流子输运优化理念与我们在功率电子器件设计中面临的挑战存在技术共性。 该研究通过V型多量子阱结构显著改善了载流子分布不均和电子泄漏问题，将外量子效率提升48.1%。这种通过能带工程调控载流子行为的思路，对阳...
基于锗的可重构场效应晶体管中的静电门控
Electrostatic Gating in Ge-Based Reconfigurable Field-Effect Transistors
A. Fuchsberger · A. Verdianu · L. Wind · D. Nazzari 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
纳米级锗已被确定为一种有前途的沟道材料，可降低可重构场效应晶体管（RFET）的功耗并提高其开关速度。这种多栅晶体管可使单个器件在运行时进行n型和p型操作模式的切换。在这项工作中，通过对与电栅控相关的载流子输运进行系统的温度相关研究，探讨了双独立栅和三独立栅锗基RFET的具体特性和优势。双栅结构具有单极性和双极性两种工作模式，而三栅结构则提供与偏置无关的单极性，其栅控能力具有对称特性，并且导通态电流的通断态电流比提高了一个数量级。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于锗材料的可重构场效应晶体管（RFET）技术具有重要的战略参考价值。该技术通过静电门控实现n型和p型运行模式的动态切换，并展现出显著的低功耗和高速开关特性，这与我司光伏逆变器和储能系统对功率器件的核心需求高度契合。 在光伏逆变器领域，功率转换效率和开关损耗是制约系统...
利用斜极场板调控GaN HEMT中的自加热效应
Modulating Self-Heating Effects in GaN HEMTs Using Slant Field Plate
Zheng-Lai Tang · Yang Shen · Bing-Yang Cao · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
电子设备中的自热效应会导致局部热点，对其性能和可靠性产生不利影响，在氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）等高功率密度器件中尤为明显。除了增强散热外，通过结构设计减少热量产生可以有效调节自热效应。本研究基于漂移 - 扩散模型，利用电热模拟方法研究了非对称倾斜场板（FP）对GaN HEMTs自热效应的调节作用。此外，采用蒙特卡罗（MC）模拟方法研究了在非傅里叶热传导条件下，倾斜场板对声子弹道输运的影响。结果表明，倾斜场板使电位分布更加平滑，降低了沟道中的最大电场强度，从而降低了最大发热密度...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HEMT器件自热效应调控的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向。然而，自热效应导致的局部热点一直是制约GaN器件在大功率应用中可靠性的关键瓶颈。 该研究提出的倾斜场板...
一种新型硅基积累型沟槽双向开关
A New Silicon Accumulation-Mode Trench Bidirectional Switch
H. Abnavi · C. Steenge · J. W. Berenschot · N. R. Tas 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
双向开关（bidiswitch）是广泛用于电池保护的关键组件。在电池充放电过程中，双向开关应能够在两个方向上均处理足够的电流并阻挡高电压。在这项工作中，我们提出了一种新型的硅双向开关：积累模式沟槽双向开关（AM 双向开关）。由于采用了激进的单元尺寸（≤ 0.6 μm），积累模式场效应和降低表面电场（RESURF）效应均可被利用，因此无需单独的 p 型体连接，从而可以获得极小的比导通电阻（$R_{\text {on,sp}}$），甚至极小的泄漏电流（$I_{\text {rev}}$）。基于理论框...
解读: 从阳光电源储能系统和电池管理业务角度来看，这项硅基累积型沟槽双向开关技术具有重要的应用价值。该器件作为电池保护的核心元件，直接关系到我们储能产品的安全性、效率和成本竞争力。 该技术的核心创新在于通过亚微米级沟槽结构（≤0.6μm）实现累积模式场效应与RESURF效应的协同，省去了传统结构中独立的p...
探索面向未来技术节点的硅纳米片CMOS反相器有前景架构
Finding a Promising CMOS Inverter Architecture With Silicon Nanosheet for Future Technology Node
Anjali Goel · Akhilesh Rawat · Brajesh Rawat · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
在本研究中，我们系统地探究了基于硅纳米片（NSH）的互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器的静态和动态性能，这些反相器包括互补场效应晶体管（CFET）、叉片式（FSH）和标准堆叠纳米片（s - NSH）结构，适用于5纳米及更先进的技术节点。CMOS反相器的性能分析是通过在完全校准的技术计算机辅助设计（TCAD）模拟中进行三维工艺模拟完成的，该模拟基于玻尔兹曼输运方程和泊松方程的自洽求解，并包含量子和迁移率修正项。我们的研究结果表明，在1纳米技术节点下，与s - NSH反相器相比，CFET反相器取...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于硅纳米片CMOS逆变器架构的研究虽然聚焦于半导体制程技术，但其底层创新对我们的核心产品具有重要的间接价值。需要明确的是，论文中的"inverter"指的是数字逻辑电路中的反相器，而非我们的光伏逆变器产品，但其技术突破对我们的功率电子控制系统具有战略意义。 该研究展...
基于I-V测量的GaN功率HEMTs高阶热阻提取
Higher Order Thermal Impedance Extraction of GaN Power HEMTs by I–V Measurements
Richard Reiner · Akshay G. Nambiar · Stefan Mönch · Michael Basler 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究提出了一种利用典型商用功率分析仪，通过电流 - 电压（I - V）测量来提取氮化镓（GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）高阶热模型的方法。该方法包括使用非线性最小二乘法求解器推导电热模型函数并将其拟合到测量数据中，从而得出高阶热模型的热参数。测量使用参数分析仪和可控热卡盘进行，并采集瞬态漏极电流响应信号。该方法用于推导 GaN 功率晶体管的五阶热福斯特（Foster）模型的热阻抗参数。福斯特模型参数在时域和频域中均有呈现，并随后转换为考尔（Cauer）模型参数。结果表明，该模型与片上...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN功率HEMT器件高阶热阻抗提取的技术具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，正逐步成为我司光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键功率半导体选择。 该论文提出的热模型提取方法对我司产品开发具有三方面直接价值：首先，通...
理解平面SiC功率MOSFET在雪崩击穿后第三象限工作期间反向导通电压正向偏移的机制
Toward Understanding the Positive Shift of Reverse Turn-on Voltage in the Third Quadrant Operation in Planar SiC Power MOSFETs After Avalanche Breakdown
Wei-Cheng Lin · Yu-Sheng Hsiao · Chen Sung · Chu Thị Bích Ngọc 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究探讨了平面SiC功率MOSFET在超过雪崩击穿条件的高漏极偏压下第三象限特性的稳定性。通过实验测量与TCAD仿真，分析了第三象限运行中反向导通电压（Vrev,on）正向漂移的机理。当漏极偏压从1500 V增至1620 V时，观察到阈值电压（VTH）明显负向漂移，同时Vrev,on出现正向漂移。TCAD仿真表明，该现象源于p阱区高电场引发的碰撞电离效应。进一步引入位于SiO2/SiC界面附近栅氧化层中的正固定电荷作为空穴陷阱后，仿真结果与实验一致。结果表明，雪崩击穿以上高漏压导致的空穴俘获会...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET雪崩击穿后第三象限特性退化机理，对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET常工作在硬开关和体二极管续流模式，第三象限反向导通特性直接影响系统效率和可靠性。研究指出的栅氧界面空穴俘获导致Vrev,on正漂移现象，为优化器...
CMOS反相器在红外激光脉冲下瞬态电流的理论模型及其在FDSOI技术中导致位翻转的研究
Theoretical Model of Transient Current in CMOS Inverter Under IR Laser Pulse Responsible of Bitflip in FDSOI Technology
L. Pichon · L. Le Brizoual · H. Djeha · E. Ferrucho Alvarez 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
提出了一种激光照射下MOS晶体管中感应瞬态光电流的理论模型，用于预估引发位翻转所需激光的入射功率面密度。该模型基于激光与半导体材料（硅）相互作用的物理效应，考虑了激光特性、硅的物理性质以及几何和工艺参数。结果凸显了体积效应，较厚的有源层会产生更多的电子 - 空穴对，从而使光电流水平更高，这使得这些结构对脉冲红外激光的故障注入更为敏感，特别是对于传统体CMOS技术和基于鳍式场效应晶体管（FINFET）的全耗尽绝缘体上硅（FDSOI）技术而言。这个理论模型与基于光电晶体管的电气模型相结合，是一种很好...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于CMOS逆变器在红外激光脉冲下瞬态电流理论模型的研究，对我们的光伏逆变器和储能系统的功率半导体安全性具有重要警示意义。 该研究揭示了激光诱导光电流可能导致FDSOI技术中的位翻转现象，这直接关系到我们产品中功率控制芯片的可靠性。研究发现，较厚有源层会产生更高的光电...
通过漏极侧薄p-GaN结构设计抑制蓝宝石基1200 V增强型GaN HEMT的动态电阻退化
Suppression of Dynamic Resistance Degradation in 1200-V GaN-on-Sapphire E-Mode GaN HEMTs by Drain-Side Thin p-GaN Design
Wenfeng Wang · Feng Zhou · Junfan Qian · Can Zou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
动态电阻退化受陷阱效应影响显著，是横向AlGaN/GaN功率器件在高压高频应用中的关键挑战。本文提出一种具有漏极侧薄p-GaN（DST）结构的增强型p-GaN栅HEMT。DST结构通过从漏极侧p-GaN注入空穴抑制动态电阻退化，同时减薄p-GaN层可显著改善导通态电流特性。该减薄工艺与源/漏欧姆接触刻蚀同步进行，兼容现有工艺平台。电路级测试表明，蓝宝石基DST-HEMT在1200 V关断偏压下动态电阻退化极小，性能媲美垂直GaN-on-GaN器件，并展现出优良的动态开关能力，凸显其在高压大功率应...
解读: 该漏极侧薄p-GaN技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。DST-HEMT在1200V高压下实现极低动态电阻退化，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器的功率模块设计，提升高频开关性能。相比传统GaN器件，该技术通过空穴注入抑制陷阱效应，改善导通损耗，可优化三电平拓扑效率。蓝...
一种用于Ka波段回旋行波管的外置阳极磁控注入电子枪研究
Investigation of a Magnetron Injection Gun With an External Anode for Ka-Band Gyro-TWT
Boxin Dai · Wei Jiang · Binyang Han · Chaoxuan Lu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本文设计了一种用于Ka波段回旋行波管（gyro-TWT）的带外置可拆卸阳极的二极管磁控注入电子枪（MIG）。为适应小孔径磁体，电子枪有效半径由35 mm减小至19.5 mm，降幅达44%。通过在阴极与阳极间采用波纹陶瓷、外部阳极浸油的三层介质绝缘结构，提升了高压绝缘性能。设计了收集结构以抑制回流电子。最终电子束的速度比和横向速度展宽分别为1.36%和2.19%。阳极可更换的设计使其在多频段或脉冲-连续波 gyro-TWT 中具有应用潜力。高压绝缘实验表明，该MIG在48 kV工作电压下未发生击穿...
解读: 该磁控注入电子枪的高压绝缘技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中采用的波纹陶瓷+外部浸油三层介质绝缘结构，在48kV高压下实现零击穿，可应用于ST系列储能变流器的高压隔离设计，提升1500V系统的绝缘可靠性。小型化设计理念（半径降低44%）可启发PowerTitan储能系统的功率模块紧凑化布局...
适用于右删失数据的逆幂律-正态模型及其在有机发光二极管寿命预测中的应用
The Inverse Power Law-Normal Model for Right-Censored Data With Application to Life Prediction of Organic Light-Emitting Diodes
Omar Kittaneh · Sara Helal · M. A. Majid · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究将适用于完整数据的逆幂律 - 正态（IPL - 正态）模型推广至右删失数据，假设变异系数保持恒定且不受应力影响。利用新的简单却基本的恒等式，推导出该模型的加速参数和广义变异系数的最大似然（ML）估计方程。广义变异系数的最大似然估计方程是显式的，并且推广了之前针对完整数据所引入的对应方程。将最大似然法与经典最小二乘法（LS）进行了比较。尽管最大似然法计算繁琐且对数值敏感，但本文更倾向于使用最大似然法而非最小二乘法，原因很关键，即只有最大似然法能够估计广义变异系数。不过，出于其他一些原因，本文...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于逆幂律-正态模型的可靠性分析研究具有重要的技术参考价值。该模型针对右删失数据的寿命预测方法，可直接应用于我司光伏逆变器、储能系统等核心产品的可靠性评估与寿命预测。 在实际应用层面，我司产品如组串式逆变器、储能变流器中的功率半导体器件、电解电容等关键元器件，其长期可...
理解翻转场效应晶体管
Flip FET, FFET）中的静电耦合及其应对策略
Jiacheng Sun · Haoran Lu · Yu Liu · Wanyue Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
翻转场效应晶体管（FFET）是一种新型自对准双面堆叠晶体管结构，但其垂直堆叠特性导致前后器件间存在静电耦合。本文通过TCAD仿真从器件和电路层面系统研究了该耦合效应。结果显示，阈值电压偏移可达135 mV，亚阈值摆幅退化达235 mV/dec，反相器延迟变化高达4.41%，严重影响电路性能。为此，提出一种中间介质隔离（MDI）技术，可有效屏蔽跨侧电场，显著抑制耦合效应。结合Pi栅、Ω栅和全环绕栅等栅结构优化，阈值电压偏移可低至0.12 mV，为FFET的实用化奠定基础。
解读: 该FFET静电耦合抑制技术对阳光电源功率器件设计具有重要借鉴价值。文中提出的中间介质隔离（MDI）技术与多物理场耦合抑制策略，可直接应用于SiC/GaN功率模块的三维集成封装设计，有效解决ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中功率器件垂直堆叠时的寄生耦合问题。通过优化栅极结构和介质隔离层设计，可将...
基于硅基氮化镓的电源轨ESD钳位电路设计——具有超低漏电流和动态时序-电压检测功能
Design of GaN-on-Silicon Power-Rail ESD Clamp Circuit With Ultralow Leakage Current and Dynamic Timing-Voltage Detection Function
Chao-Yang Ke · Ming-Dou Ker · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
提出了一种用于单片氮化镓（GaN）基集成电路（IC）的电源轨静电放电（ESD）钳位电路，该电路具有超低泄漏电流和动态定时 - 电压检测功能，并已在0.5微米的硅基氮化镓工艺中成功验证。其待机泄漏电流仅为0.8纳安。通过电压检测，所提出的ESD钳位电路仅能由ESD事件触发，在快速上电条件下不会被误触发。实验结果表明，所提出的设计的人体模型（HBM）ESD鲁棒性可达到6千伏以上。通过调整二极管连接的高电子迁移率晶体管（HEMT）的数量，ESD钳位电路的触发电压具有灵活性，因此它可用于不同额定电压的电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基功率轨ESD保护技术具有重要的战略价值。当前公司在光伏逆变器和储能变流器中大量应用碳化硅等宽禁带半导体器件，而GaN器件凭借更高的开关频率和功率密度优势，正成为下一代功率电子系统的关键技术方向。 该论文提出的ESD保护方案解决了GaN集成电路应用中的两个核心痛...
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