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功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

p-GaN栅极HEMTs的同步光电驱动

SPED)方案演示

Haochen Zhang · Zheng Wu · Longge Deng · Tao Chen 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月

我们展示了一种适用于具有半透明栅电极的常关型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)的同步光子 - 电子驱动(SPED)方案。通过一个与器件栅极端子同步驱动的紫外发光二极管,该 HEMT 的传导电流可以同时通过光子和电子方式实现导通/关断,充分利用了两种驱动方案的优势并克服了它们的缺点。在导通状态下,由于光电增强导电性,与仅采用电子驱动方案相比,在获得相同导通电流时,栅极过驱动电压可降低约 3 V,同时实现相同的导通电阻。在关断状态下,SPED 方案中的电子栅极可以迅速从栅极堆叠中移除...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项同步光电驱动(SPED)技术针对p-GaN栅极HEMT器件的创新方案具有重要的战略意义。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中,功率半导体器件的性能直接决定了系统的效率、可靠性和功率密度。 该技术的核心价值在于通过紫外LED与电子栅极的协同驱动,实现了两个关键突破:首先...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

增强型GaN p-FET及互补逻辑电路的偏振增强设计与开发

Design and Development of Polarization-Enhanced E-Mode GaN p-FET and Complementary Logic (CL) Circuits

Teng Li · Jingjing Yu · Sihang Liu · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

p型氮化镓(GaN)层中镁(Mg)受主的低电离率是导致增强型(E-mode)GaN p沟道场效应晶体管(p-FET)电流密度较低的关键因素。在本研究中,采用极化增强技术来提高p-GaN沟道的电离率。为实现GaN互补逻辑(CL)电路,制备了高性能的凹槽栅E-mode GaN p-FET。在制备过程中,发现沟道厚度($t_x$)是影响器件性能指标的关键参数。随着$t_x$减小(即凹槽深度增大),可获得更负的阈值电压($V_{th}$);然而,代价是导通电阻($R_{on}$)增大。沟道厚度$t_x$...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项氮化镓(GaN)互补逻辑电路技术具有显著的战略价值。该研究通过极化增强技术突破了p型GaN器件的电流密度瓶颈,实现了17.7 mA/mm的高电流密度和6.9×10^7的开关比,为GaN功率集成电路(PIC)的商业化应用奠定了重要基础。 对于阳光电源的核心产品线,该技术...

功率器件技术 SiC器件 ★ 4.0

基于4H-SiC衬底上异质外延ε-Ga₂O₃的高电流增强型MOSFET演示

Demonstration of High-Current E-Mode MOSFETs Using Heteroepitaxial ε-Ga₂O₃ on 4H-SiC Substrates

Shengheng Zhu · Linxuan Li · Tiecheng Luo · Weiqu Chen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

本文展示了在 4H - SiC 衬底上采用异质外延 ε - Ga₂O₃ 制备的高电流增强型(E 型)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)。这些器件具有非故意掺杂(UID)沟道和超高导电性的引出区,引出区通过选择性区域氟等离子体表面掺杂工艺实现。在引出区,实现了超过 3×10¹⁴ cm⁻² 的高面载流子浓度(ns),且迁移率达到 47.1 cm²/V·s,显著降低了寄生电阻。所制备的沟道长度(LCH)为 2 μm 的 E 型 MOSFET 表现出 209 mA/mm 的高最大漏...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于4H-SiC衬底的ε-Ga₂O₃异质外延MOSFET技术展现出显著的战略价值。该技术通过氟等离子体选区掺杂工艺,实现了超高导电性的接入区,有效降低了寄生电阻,使器件在2μm沟道长度下获得了209 mA/mm的高漏极电流密度和42 mS/mm的峰值跨导,这些参数对我司...

系统并网技术 GaN器件 ★ 4.0

X射线辐照诱导的p-GaN肖特基栅HEMT阈值电压不稳定性

X-Ray Irradiation-Induced VTH Instability in Schottky-Gate p-GaN HEMTs

Yu Rong · Feng Zhou · Wenfeng Wang · Can Zou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

p型氮化镓(p - GaN)肖特基栅结构增强型(E - mode)高电子迁移率晶体管(HEMT)在辐照应用方面具有巨大潜力,但其阈值电压($V_{TH}$)的不稳定性仍在研究之中。在这项工作中,通过构建一个剂量可调且集成了外围偏置电路的X射线辐照在线监测系统,全面研究了阈值电压($V_{TH}$)的不稳定性与辐照剂量和漏极偏置的关系。在仅进行辐照的条件下,该器件在低剂量辐照时呈现出负的$V_{TH}$漂移,随后在高剂量辐照时出现正的$V_{TH}$漂移。通过进行数值模拟、霍尔测量和电容 - 电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于p-GaN肖特基栅结构HEMT器件在X射线辐照下阈值电压稳定性的研究具有重要的战略参考价值。GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为第三代宽禁带半导体器件,在光伏逆变器和储能变流器的功率转换环节具有显著优势,其高频开关特性和低导通损耗可直接提升系统效率和功率密度。...

电动汽车驱动 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

耐受1.27 GW/cm²反向阻断的E型GaN-Si(100)单片异质集成级联开关

1.27 GW/cm² Reverse Blocking E-Mode GaN-Si(100) Monolithic Heterogeneous Integration Cascode Switch With Ultralow Turn-On Voltage and Dynamic RON

Yutong Fan · Weihang Zhang · Yachao Zhang · Yinhe Wu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

在本文中,展示了一种在具有氮化铝(AlN)缓冲层的碳化硅(SiC)衬底上实现的具有反向阻断兼容性的增强型(E - Mode)氮化镓 - 硅(GaN - Si(100))单片异质集成共源共栅开关(RBMHIC - 开关)。栅漏间距(LGD)小于 22 微米的 RBMHIC - 开关的阈值电压(VTH)为 2.64 V,正向栅极电压摆幅达 16.27 V,导通电压(VON)为 0.3 V,在 - 2000 V 时反向漏电流(IR)极低,仅为 3.5×10⁻⁴ mA/mm。该开关实现了 2264 V ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN-Si异质集成反向阻断开关技术具有显著的战略价值。该器件实现了1.27 GW/cm²的功率品质因数,这一指标直接关系到我们光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升潜力。 该技术的核心优势在于三个方面与我们的产品需求高度契合:首先,2200V级的双向阻断能力配合极低的...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

负栅压关态下p-GaN HEMT重离子辐照硬度的实验研究

Experimental Study of Heavy Ion Irradiation Hardness for p-GaN HEMTs Under Off-State With Negative Gate Voltage

Xintong Xie · Shuxiang Sun · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

本研究首次证明,关态时施加负栅极电压(<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${V} _{\text {GS}}$ </tex-math></inline-formula>)可提高 100 V 增强型 p 型氮化镓高电子迁移率晶体管(E - mode p - GaN H...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于p-GaN HEMT器件抗辐射加固技术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,正逐步成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该研究首次验证了在关断状态下施加负栅压可显著提升p-GaN HEMT的抗单粒子效应能力,...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

采用刻蚀停止工艺制备的高性能增强型GaN p-FET

High-Performance Enhancement-Mode GaN p-FET Fabricated With an Etch-Stop Process

Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jiawei Cui 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

增强型(E 型)氮化镓(GaN)p 沟道场效应晶体管(p - FET)的栅极凹槽工艺预计会产生高密度的晶体缺陷;因此,较大的 <inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$\vert {V}_{\text {th}} \vert $ </tex - math></in...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项氮化镓(GaN)增强型p-FET的刻蚀停止工艺技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN层中插入1.5nm的AlN层作为刻蚀停止层,有效解决了传统栅极凹槽工艺中等离子体轰击导致的晶体缺陷问题,实现了阈值电压与导通电流之间的性能平衡突破。 对于我司的核心业务而言,这...

系统并网技术 GaN器件 ★ 4.0

1200V E型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计以提升击穿电压和动态稳定性

Charge Balance Design of 1200-V E-Mode p-GaN Gate HEMT Toward Enhanced Breakdown Voltage and Dynamic Stability

Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Sihang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

本研究探究了蓝宝石衬底上1200 V增强型横向超结p-GaN栅高电子迁移率晶体管(SJ - HEMT)的电荷平衡设计。电荷平衡通过交替的p柱和n柱形成,其中p柱为减薄的p - GaN条带,n柱为二维电子气条带。通过调节p柱和n柱的宽度,研究了电荷平衡设计对SJ - HEMT静态和动态性能的影响。具有电荷平衡的SJ - HEMT的击穿电压(BV)达到2655 V,且击穿电压与栅漏间距(${L}_{\text {GD}}$)之比高达1.56 MV/cm。值得注意的是,SJ - HEMT能有效抑制俘获...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项1200V增强型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计研究具有重要的战略价值。该技术通过创新的横向超结结构设计,在蓝宝石基底上实现了2655V的击穿电压和1.56 MV/cm的高BV/LGD比,这一性能突破对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接应用意义。 当前阳光...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

基于氩中性束刻蚀的E模凹栅GaN MOSHEMT实现1.48 dB噪声系数用于低噪声放大器应用

1.48-dB-Noise Figure E-Mode Recessed-Gate GaN MOSHEMT by Argon-Based Neutral Beam Etching for LNA Applications

Wenbo Ye · Junmin Zhou · Han Gao · Haowen Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本研究针对低噪声放大器(LNA)应用,对氮化镓(GaN)增强型(E 型)凹槽栅高电子迁移率晶体管(HEMT)的器件特性进行了全面表征和研究。通过低损伤的基于氩气的中性束蚀刻(Ar - NBE)技术,凹槽栅 HEMT 实现了 0.5 V 的正电压阈值(<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math nota...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于氩离子中性束刻蚀技术的增强型GaN MOSHEMT器件研究具有重要的战略参考价值,但其直接应用价值相对有限。 该论文聚焦于低噪声放大器(LNA)应用的GaN器件优化,实现了1.48 dB的超低噪声系数和0.5V的正阈值电压。从技术角度看,增强型GaN器件的常开特性...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

基于高质量超薄缓冲层的高射频性能增强型GaN-on-Si HEMT器件,输出功率达5.32 W/mm

High RF Performance E-Mode GaN-on-Si HEMTs With Pₒᵤₜ of 5.32 W/mm Using High-Quality Ultrathin Buffer

Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

在本文中,我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT),该超薄缓冲层是通过在高电阻率(HR)硅衬底上采用两步渐变(TSG)过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭,该超薄缓冲层的总位错密度(TDD)低至<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长,将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²,这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域,该技术展现的5.32 W/mm输出...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于Si衬底的高性能薄势垒增强型AlGaN/GaN HEMT用于低压射频应用

High RF Performance Enhancement-Mode Thin-Barrier AlGaN/GaN HEMTs on Si Substrate for Low-Voltage Applications

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

本研究展示了用于低压射频应用的硅衬底高性能增强型(E 型)AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)。采用薄势垒 AlGaN(7 纳米)和基于 CF₄的栅极凹槽刻蚀工艺,实现了 0.13 伏的正阈值电压。得益于低压化学气相沉积(LPCVD)生长的 SiN 应变层,薄势垒 AlGaN/GaN 异质结构的方块电阻从 410 欧姆/平方降至 280 欧姆/平方。因此,所制备的具有再生长欧姆接触且源漏间距为 850 纳米的 E 型薄势垒 AlGaN/GaN HEMT 展现出约 1.4 安/毫米的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于硅基底的增强型薄势垒AlGaN/GaN HEMT技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。该技术通过7nm超薄势垒结构和CF4栅极刻蚀工艺实现了0.13V的正阈值电压,配合LPCVD生长的SiN应变层将面电阻降至280Ω/sq,这些特性直接契合了光伏逆变器和储能变流...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于互补型GaN HEMT的高频脉冲激光驱动器

High-Frequency Pulsed Laser Driver Using Complementary GaN HEMTs

View Document · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文试图揭示一种用于高频光探测与测距(LiDAR)应用中控制激光源的高效激光驱动器。具体的激光雷达要求包括20 MHz的激光重复频率、10 ns的脉冲持续时间以及50 W的瞬时功率。用于自动驾驶车辆的激光雷达的功率效率至关重要,其总输入功率应控制在15 W以内。为提高功率效率,本文提出了一种半桥脉冲激光驱动器,其高端采用耗尽型氮化镓(D 型 GaN)晶体管,低端采用增强型(E 型)GaN 晶体管。此外,还针对 D 型 GaN 晶体管引入并分析了一种高端栅极驱动器,由于不存在体二极管效应,该驱动器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的互补型GaN HEMT高频脉冲驱动技术具有重要的参考价值和技术延伸意义。虽然研究聚焦于激光雷达应用,但其核心技术路径与我司在高频功率变换领域的技术需求高度契合。 该技术的关键创新在于采用耗尽型GaN(D-mode)与增强型GaN(E-mode)构成的半桥拓扑,...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

无损伤中性束刻蚀在增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管栅极凹槽工艺中的应用

Damage-Free Neutral Beam Etching for Gate Recess in E-Mode AlGaN/GaN HEMTs

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

凹槽栅刻蚀是实现增强型(E 型)AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)的关键技术,因为界面易受刻蚀损伤的影响。本研究采用中性束刻蚀(NBE)技术制造凹槽栅。通过调节 NBE 设备中的孔径厚度,我们模拟了中性束模式和等离子体模式刻蚀。通过直流、噪声和脉冲电流 - 电压测量,对采用这两种模式制造的 E 型 HEMT 的电学特性进行了分析和比较。结果表明,中性束刻蚀凹槽的 HEMT 表现出更优异的性能。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项中性束刻蚀技术在增强型GaN HEMT器件制造上的突破具有重要战略意义。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心元件,直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术通过无损伤刻蚀工艺实现增强型器件,解决了传统等离子体刻蚀导致的界面损伤问题。对于阳光电源而...

智能化与AI应用 ★ 4.0

用于量子传感的高单模功率852 nm双结级联具有稳定偏振的VCSEL

High Single-Mode Power 852-nm Two-Junction Cascade VCSELs With Stable Polarization for Quantum Sensing

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

我们设计并制作了一款 852 纳米双结级联垂直腔面发射激光器(VCSEL)。通过引入阶梯式氧化结构和扩展腔,在连续波工作条件下获得了 6.1 毫瓦的高单模输出功率。通过引入椭圆形氧化孔径实现了稳定的单偏振,最大正交偏振抑制比(OPSR)达到 25.7 分贝。高单模输出功率通过外延结构设计得到了充分优化,且与传统 VCSEL 制作工艺兼容,无需额外步骤。该器件在基于铯的量子传感器集成方面显示出了潜力。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项852nm级联VCSEL技术虽然主要面向量子传感应用,但其底层技术突破对我们在新能源系统的精密监测和控制领域具有间接参考价值。 该技术的核心创新在于通过阶梯式氧化结构和扩展腔体设计实现6.1mW的高单模输出功率,以及通过椭圆形氧化孔径获得25.7dB的偏振抑制比。这种...

光伏发电技术 ★ 4.0

验证光伏组件实测性能与质保条件的方法论

Methodology to validate measured performance and warranty conditions of PV modules

Rana Badr · Yehea I. Ismail · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 本文提出了一种新颖、高效且精确的方法,用于将电流-电压(I-V)和功率-电压(P-V)曲线从实测条件转换至产品说明书中的标准测试条件(STC),以验证光伏(PV)组件的性能和质保条款。为此,本文介绍了一种方法论,该方法利用任意给定测试条件下光伏组件的实测数据:(1)采用单二极管模型对数据进行建模;(2)通过牛顿-拉夫森法求解一组非线性方程,提取二极管模型参数;(3)求解该模型以生成I-V和P-V曲线;(4)将实测曲线从测量条件映射至STC,并将结果与说明书中的技术指标进行比较。仿真模型通过...

解读: 该光伏组件性能验证方法对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过单二极管模型和牛顿-拉夫逊法精确提取I-V特性曲线,可优化MPPT算法的追踪精度,将误差控制在1.37%以内。该方法可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现组件衰减率实时监测(-4.88%/两年)...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于ScAlN/ScN电荷陷阱耦合铁电栅堆叠的增强型AlGaN/GaN HEMT

E-mode AlGaN/GaN HEMT with ScAlN/ScN charge trap-coupled ferroelectric gate stacks

Jiangnan Liu · Ding Wang · Md Tanvir Hasan · Shubham Mondal · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种采用ScAlN/ScN电荷陷阱耦合铁电栅堆叠结构的增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。该器件通过铁电极化与界面电荷陷阱的协同作用,实现了稳定的增强型操作特性。实验结果表明,该结构有效调控了阈值电压并提升了栅控能力,同时保持了较高的开关比和低关态漏电流。透射电子显微镜分析证实了栅堆叠的高质量界面特性。该方法为实现高性能、高可靠性的GaN基增强型功率器件提供了新途径。

解读: 该ScAlN/ScN栅堆叠GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要价值。增强型特性和低漏电流的优势可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的效率与可靠性。铁电栅结构创新为开发更高功率密度的三电平拓扑模块提供新思路,特别适用于PowerTitan大型储能系统的高频开关应用。同时,该技...

功率器件技术 GaN器件 可靠性分析 ★ 4.0

具有超薄势垒结构的6英寸高压GaN基增强型HEMT:界面质量及其可靠性

6-in. high-voltage GaN-based E-mode HEMTs with ultrathin barrier structures: Interface quality and its reliability

Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管(E-HEMT),采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺,显著提升了异质结界面质量,有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性,并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性,界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。

解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...

储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

利用硅基光学涂层实现高功率氧化物限制型垂直腔面发射激光器的横向模式抑制

Utilization of silicon optical coatings for transverse-mode suppression in high-power oxide-confined vertical-cavity surface-emitting lasers

Patrick Su · Optica Publishing Group · Al Mulla · Springer Berlin Heidelberg · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文研究了在高功率氧化物限制型垂直腔面发射激光器中利用硅基光学涂层实现横向模式抑制的方法。通过在器件顶部集成具有特定折射率和厚度的硅基抗反射涂层,有效调控了横向光场分布,增强了基模选择性,抑制了高阶横模的激射。实验结果表明,该方法显著改善了光束质量,提升了远场特性与光谱稳定性,同时保持了高输出功率。此技术为高性能单模VCSEL的设计提供了可行路径。

解读: 该VCSEL横向模式抑制技术对阳光电源储能与光伏产品的激光传感系统具有应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,高精度激光测距与位移监测用于电池模组形变检测和热管理优化;单模VCSEL的高光束质量可提升iSolarCloud平台的光伏组件红外诊断精度。该硅基涂层调控技术启发功率器件的光热管理设...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs

Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs

Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法,用于制备高阈值电压(_V_th)的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管(E-mode _p_-GaN HEMTs)。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层,再经氮气氛围下高温退火优化界面质量,有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性,增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性,阈值电压高达2.9 V,并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。

解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压,可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性,特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率,对车载OBC等对功率密度要求...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

基于E模兼容工艺的高线性度片上GaN-on-Si温度传感器

High-linearity on-chip GaN-on-Si temperature sensors based on an E-mode-compatible process

Xingchen Xiao · Junbo Liu · Wensong Zou · Pu Hong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于增强型(E-mode)兼容工艺的高线性度片上GaN-on-Si温度传感器。该传感器利用AlGaN/GaN异质结构中的二维电子气对温度的敏感特性,实现了优异的线性响应。通过优化器件结构与制备工艺,传感器在宽温范围内表现出高稳定性与可重复性,线性相关系数超过0.999。该方案无需额外工艺步骤,可与标准GaN功率器件单片集成,适用于高密度功率系统中的实时温度监测。

解读: 该高线性度GaN温度传感器技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,GaN功率器件的热管理是提升功率密度和可靠性的关键瓶颈。该传感器基于E-mode工艺可与GaN功率器件单片集成,无需额外工艺步骤,实现芯片级实时温度监测,线性度超0.999保证精准热保护。可...

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