Suhyeong Choi · Carlo Gilardi · Paul Gutwin · Robert M. Radway 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本文介绍了 Omni 3D——一种由与后段制程（BEOL）兼容的晶体管自然实现的三维堆叠器件架构。Omni 3D 将金属层与三维堆叠的 n 沟道场效应晶体管（nFET）和 p 沟道场效应晶体管（pFET）交错排列。因此，信号和电源布线层能够从各个方向细粒度地访问场效应晶体管（FET）有源区，从而最大限度地提高了三维标准单元设计的灵活性。这与背面电源分配网络（BSPDN）、互补场效应晶体管（CFET）和堆叠场效应晶体管等方法形成了鲜明对比。重要的是，Omni 3D 的布线灵活性分别通过用于单元间和...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，Omni 3D三维集成芯片架构技术为我们的核心产品带来了重要的性能提升机遇。该技术通过后端工艺兼容的三维晶体管堆叠，实现了2倍能效延迟积（EDP）改进和1.5倍面积缩减，这对光伏逆变器和储能系统的功率控制芯片具有直接价值。 在光伏逆变器领域，我们的MPPT算法、并网控制和...

Nicolai J. Dahl · Ahmed M. Ammar · Michael A. E. Andersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

本文分析了D类串联谐振变换器在固定死区时间或固定占空比下的开关损耗模式。研究识别出了逆变级FET仅表现为反向导通损耗、无硬开关的特定可行工作区域，并对比了固定死区与固定占空比控制对变换器效率的影响。

解读: 该研究聚焦于谐振变换器的软开关技术与损耗优化，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。通过精确识别ZVS工作点并优化死区控制，可有效提升产品在高频化趋势下的转换效率，降低功率器件发热。建议研发团队在PowerTitan等储能系统及户用逆变器的电路设计...

Zeyu Zhang · Yunxiang Yang · Jing Guo · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

狄拉克源场效应晶体管（DSFET）被认为是未来低功耗电子器件的一个有前景的候选方案。然而，电子 - 声子（e - ph）散射效应和自热效应（SHE）对亚阈值摆幅（SS）和电子电流的影响尚未得到全面研究。在本文中，我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了DSFET中的e - ph散射效应和SHE。我们模拟了一种以二硫化钼（MoS₂）作为沟道和漏极材料的特定DSFET。结果表明，在偏置电压 ${V} _{\text {d}}=0.5$ V时，e - ph散射使DSFET的亚阈值摆幅从48 mV/...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Dirac源场效应晶体管（DSFET）的研究揭示了未来低功耗电子器件的重要技术路径，对我们在光伏逆变器和储能系统的功率半导体应用具有前瞻性参考价值。 该研究深入分析了电子-声子散射和自热效应对DSFET性能的影响，发现其亚阈值摆幅（SS）仅为58 mV/decad...

Philipp Marc Roschatt · Stephen Pickering · Richard A. McMahon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月

针对氮化镓（GaN）增强型FET阈值电压较低的问题，本文提出了一种在低侧FET上施加负栅极偏置电压的驱动方案，以提升dV/dt抗扰度。研究指出，该方案会导致死区时间内的电压降显著增加，进而可能引发自举电容过充，对变换器的可靠性产生影响。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用成为提升系统性能的关键。本文研究的负压驱动技术能有效解决GaN在高频开关下的dV/dt误导通问题，提升系统可靠性。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型DC-DC变换器时，重点评估该...

Hang Zhou · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

狄拉克源场效应晶体管（DSFETs）正成为低功耗应用中颇具潜力的候选器件。然而，DSFETs从二维石墨烯到一维半导体的开关机制仍存在争议。在这项工作中，通过原子级量子输运模拟对基于二维石墨烯 - 一维石墨烯纳米带（GNR）异质结的DSFETs进行了分析。局部态密度（LDOS）和波矢相关的透射率表明，低于60 mV/十倍频的开关特性源于狄拉克源的低通滤波效应。由原子级散射引起的石墨烯 - GNR界面处显著的模式耦合，极大地抑制了从二维石墨烯到一维GNR的模式选择性输运。对性能提升进行了探索，结果表...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于狄拉克源场效应晶体管（DSFET）的研究具有重要的战略价值。该技术实现了低至20 mV/decade的亚阈值摆幅，远超传统MOSFET的60 mV/decade物理极限，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求的超低功耗目标具有突破性意义。 在光伏逆变器应用场景中，功...

Dawei Liu · Harry C. P. Dymond · Simon J. Hollis · Jianjing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

本文介绍了一种用于GaN FET的数字可编程任意波形栅极驱动器。通过主动栅极驱动技术，该驱动器能够精确塑造功率器件的开关轨迹，从而在不牺牲效率的前提下有效抑制电磁干扰（EMI）。该设计实现了10GHz的路径点速率，为高频电力电子应用提供了极高的控制精度。

解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和户用储能产品中对功率密度和效率要求的不断提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的高频任意波形驱动技术，能够显著优化GaN器件的开关过程，有效解决高频化带来的EMI难题。建议研发团队关注该技术在下一代高频紧凑型逆变器及微型逆变器中的应用，通过精细化的栅极驱动策略，进一步...

Kosuke Ota · Koji Amazutsumi · Runming Zhang · Yuta Nameki 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月

由于具有优异的物理特性，金刚石是一种很有前景的功率器件材料，而垂直 p 沟道场效应晶体管（FET）对于实现下一代互补逆变器至关重要。在本研究中，我们利用氢终端金刚石表面诱导的二维空穴气（2DHG）制造了一个（001）垂直金刚石 MOSFET。该器件采用了一种沟槽结构，其在硼掺杂金刚石（p +）衬底中的过刻蚀深度为 1.5 微米。然而，在低电压区域（−4 V ≤ VDS ≤ 0 V）观察到漏极电流上升受到抑制。为了探究其原因，我们对沟槽型横向器件进行了测量，在这类器件中电流不经过再生长层，且在低电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项金刚石垂直MOSFET技术研究代表了功率半导体器件领域的前沿探索，对我们的光伏逆变器和储能系统具有长远战略意义。 金刚石作为第四代半导体材料，其优异的物理特性——极高的击穿电场强度、热导率和载流子迁移率——使其在高功率密度应用中具有革命性潜力。该研究通过氢终端表面诱导...

Chun-Chieh Kuo · Jia-Jyun Lee · Yu-Hsien He · Jiang-Yue Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月

本文提出了一种动态谐振周期控制（DRPC）技术，旨在提升GaN基有源钳位反激变换器的性能。通过实现主GaN FET的完全零电压开关（ZVS），该技术有效降低了开关损耗，并减少了变压器漏感带来的能量损耗，显著提升了变换器的效率与功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提高，GaN器件在小功率DC-DC变换环节的应用日益广泛。DRPC技术通过优化ZVS控制，能进一步提升变换效率，减小散热需求，从而优化户用逆变器及充电桩的体积与成本。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用储能及充电...

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...

R.Goya · A.Crespo-Yepe · M.Port · R.Rodrigue 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年12月 · Vol.230

介电击穿（Dielectric Breakdown）与栅介质的渐进性老化相关，一直是CMOS器件中最严重的失效机制之一。随着器件尺寸的不断缩小，新的器件结构和/或材料被引入，因此有必要在这些新结构中从器件乃至电路层面评估击穿（BD）的影响。本文采用被测器件所消耗的能量和功率作为关键参数，对采用高k栅介质的大规模缩放FDSOI纳米线晶体管中的介电击穿及击穿后行为进行了表征。实验结果表明，在传统介电击穿之外，器件完整性还出现了新的有害效应。

解读: 该FDSOI纳米线FET介质击穿研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的击穿后功率耗散机制可应用于ST系列PCS和SG逆变器中SiC/GaN器件的热管理优化,通过能量耗散监测实现器件退化预警。该机理可集成至iSolarCloud平台的预测性维护算法,提升储能系统PowerTita...

Khush Gohel · Swarnav Mukhopadhyay · Rajnin Imran Roya · Surjava Sanyal 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

由于具有出色的临界电场（>10 MV/cm），富铝的铝镓氮（AlGaN）已成为高压电力电子领域一种颇具前景的材料。在本研究中，我们展示了采用钝化和场板技术的高压 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道晶体管。对于击穿电压大于 2.7 kV 的情况，采用与栅极焊盘相连和与源极焊盘相连的场板，Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道高电子迁移率晶体管（HEMT）实现了接近 400 MW/cm² 的高巴利加品质因数（BFOM）。此外，我们还报道了非钝化的 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道 HEMT，其击穿电压大于 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于高铝组分AlGaN沟道的超高压功率器件技术具有重要的战略价值。该研究展示的Al0.65Ga0.35N HEMT器件实现了超过2.7 kV的击穿电压和高达569 MW/cm²的Baliga品质因数，这一性能指标显著优于现有主流的硅基和碳化硅功率器件，为我们在高压大功率...

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

我们展示了采用创新的双侧工艺（DSP）实现的单片集成互补垂直沟道场效应晶体管（CVFET）反相器。NMOS和PMOS均实现了良好的电学特性：顶部NMOS的跨导为$69~\mu$ S/$\mu$m，导通电流$I_{on}$为$18~\mu$ A/$\mu$m（@栅源电压$V_{GS}$ - 阈值电压$V_{T} = 0.45$ V，电源电压$V_{DD}=0.65$ V），导通电流与关断电流之比$I_{on}/I_{off} = 3.1\times 10^{6}$，亚阈值摆幅$SS = 69$ m...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项互补垂直场效应晶体管（CVFET）技术虽然属于先进半导体工艺领域，但对我们的核心产品线具有重要的潜在战略价值。 该技术通过创新的双面工艺实现了NMOS和PMOS的单片集成，展现出优异的电气特性：亚阈值摆幅接近理想值（69-72 mV/dec），开关电流比达到10^6量...

Kaifeng Wang · Qianqian Huang · Ru Huang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

新型掺杂分凝隧道场效应晶体管（DS - TFET）最近被提出，并在标准互补金属氧化物半导体（CMOS）基线平台上通过实验证明是一种很有前途的低功耗器件。在本文中，为实现大规模生产，我们评估了DS - TFET的变异特性，并仔细研究了其物理机制。与传统隧道场效应晶体管不同，研究发现隧道结的掺杂梯度（TDG）和漏极非重叠区的电气长度（ ${L}_{\text {und}}$ ）是两个主要的随机变异源，并且 ${L}_{\text {und}}$ 的额外变异导致了 $\sigma {I}$ on和 $...

解读: 该DS-TFET低功耗器件技术对阳光电源功率电子产品具有重要参考价值。文中提出的变异行为分析方法可应用于SiC/GaN功率器件的工艺一致性评估，特别是ST储能变流器和SG光伏逆变器中的驱动芯片设计。自对准漏极欠重叠结构的工艺参数统计分析方法，可借鉴用于功率模块的制造可靠性评估与良率提升。阈值电压与导...

Binbing Wu · Li Ran · Hao Feng · Hongyu Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

碳化硅（SiC）功率MOSFET的阈值迟滞现象备受关注，但在有源栅极驱动（AGD）应用中的研究仍有限。本文通过界面电场分析不同开关速率与栅极电压下阈值迟滞的开关特性，发现负栅压和开通速度提升会增加界面态空穴陷阱的初始值与迟滞程度，从而增大驱动回路中的界面陷阱电流，加快SiC MOSFET开通。实验采用电流源AGD评估不同栅结构1200 V SiC MOSFET，结果表明关断性能不受正栅压影响，但负栅压和开通速度提高会增加阈值迟滞对开通速度的贡献比例。高速工作模式下，开通损耗中阈值迟滞占比达36....

解读: 该SiC MOSFET阈值迟滞研究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，SiC器件高频开关特性直接影响系统效率与可靠性。研究揭示的负栅压与开通速度对阈值迟滞的影响机制，可优化有源栅极驱动（AGD）设计：通过精确控制栅极电压范围和开关速率，在高频工作模式下平衡...

Bikram Kishore Mahajan · Yen-Pu Chen · M. Asaduz Zaman Mamun · Muhammad Ashraful Alam · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管作为射频和功率放大器，在包括卫星通信和高能物理实验等多种系统中有着广泛的应用。虽然这些系统中使用的LDMOS晶体管存在诸如热载流子退化（HCD）等固有的可靠性问题，但它们同时还会受到高辐射影响。因此，有必要了解辐射过程中产生的界面陷阱与这些晶体管在HCD应力下产生的界面陷阱之间的相互作用。在本文中，我们：1）让LDMOS晶体管承受不同总电离剂量（TID）的伽马辐射和HCD应力；2）使用超级单脉冲电荷泵（CP）技术来量化界面陷阱（ $\Delta {N...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于LDMOS晶体管在辐射环境下的可靠性研究具有重要的参考价值。LDMOS器件作为功率半导体的关键组成部分，广泛应用于我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的功率转换电路中，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。 论文揭示的总电离剂量效应（TID）与热载流子退化（HCD...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

在这封信中，我们表明，通过采用重掺杂沟道以降低沟道电阻，并使用高导热性的碳化硅（SiC）衬底来增强散热，基于碳化硅衬底的β - Ga₂O₃射频（RF）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）能够在C波段应用中实现高输出功率密度（${P}_{\text {out}}$）。通过这些措施，基于碳化硅衬底的β - Ga₂O₃射频MOSFET展现出730 mA/mm的漏极电流密度（${I}_{\text {D}}$）和81 mS/mm的峰值跨导（$g_m$）。因此，其截止频率（${f}...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项β-Ga₂O₃射频功率MOSFET技术虽然聚焦于C波段高频应用，但其底层技术突破对我们的核心业务具有重要启示意义。 该研究通过重掺杂沟道降低通态电阻和采用高导热SiC基板抑制自热效应的技术路径，与我们在光伏逆变器和储能变流器中面临的功率密度提升和热管理挑战高度契合。特...

Seung Kyu Kim · Johyeon Kim · Gunhee Choi · Kee-Won Kwon 等5人 · IEEE Access · 2024年12月

本文研究应用于单片互补FET逆变器的各种中间层接触架构，并进行对比分析评估各自优势和局限。对每种方案进行电阻和电容分段分析，评估直流性能以及功率性能特性和增强策略。中间VIA方案电容最低但由于增加接触区域和高掺杂硅的高电阻，交流性能劣于传统结构。环绕接触WAC结构和通过增加顶置NMOS接触深度形成的顶金属源漏TMS结构共同点是通过扩大接触面积和缩短高阻功率VIA长度大幅降低外部电阻。尽管与更高电容权衡，WAC和TMS的交流性能在相同动态功耗下分别提升9.0%和6.5%。还进行敏感性分析阐明MOL...

解读: 该接触架构技术对阳光电源功率器件芯片设计具有参考价值。阳光SiC和GaN功率器件追求更低导通电阻和开关损耗，接触架构优化是关键。该研究的环绕接触和顶金属源漏结构可启发阳光功率芯片设计，降低器件导通电阻，提升开关速度。在高压大电流应用中，该研究强调的源侧电阻最小化对阳光功率器件性能提升至关重要。该混合...