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面向效率、电能质量与成本最优权衡的WBG与Si混合半桥功率处理技术
WBG and Si Hybrid Half-Bridge Power Processing Toward Optimal Efficiency, Power Quality, and Cost Tradeoff
Chao Zhang · Jun Wang · Kun Qu · Bo Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
宽禁带（WBG）半导体具备高开关频率和低损耗优势，但成本高昂。本文提出一种WBG与Si混合半桥（HHB）功率处理方案，通过结合WBG的高频性能与Si器件的低成本优势，在效率、电能质量与系统成本之间实现最优平衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器（PCS）中，通过采用SiC/GaN与Si IGBT的混合拓扑，可以在不显著增加BOM成本的前提下，有效提升功率密度并降低开关损耗。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该...
一种低功耗的硅-碳化硅达林顿晶体管对
A Si-SiC Darlington Transistor Pair With Low Consumption
Linyuan Liao · Zhenhui Wu · Zhixiong Yang · Rongzhou Zeng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅双极型晶体管（SiC BJT）作为第三代半导体器件，因其高驱动损耗限制了商业化应用。本文提出了一种由输入硅（Si）BJT和输出SiC BJT组成的硅-碳化硅混合达林顿晶体管对（HDTP），通过共射极连接，旨在有效降低开关损耗，提升功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大意义。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，降低开关损耗是提升整机效率和功率密度的关键。Si-SiC混合拓扑通过结合Si器件的驱动优势与SiC器件的高效开关特性，有望在不显著增加成本的前提下，优化逆变器及PCS的散热...
基于步进控制红外热成像法的硅超结MOSFET与碳化硅MOSFET单脉冲雪崩失效研究
Single-Pulse Avalanche Failure Investigations of Si-SJ-mosfet and SiC-mosfet by Step-Control Infrared Thermography Method
Siyang Liu · Xin Tong · Jiaxing Wei · Weifeng Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种步进控制红外热成像方法，用于深入研究Si超结（SJ）MOSFET和SiC MOSFET的单脉冲雪崩失效机理。该方法能够实时观测整个雪崩过程中损伤位置及其演变。研究表明，Si-SJ-MOSFET的雪崩损伤区域会从单元区向外扩展，揭示了不同功率器件在极端工况下的失效特征。
解读: 功率器件是阳光电源逆变器及储能PCS的核心。随着公司在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中大规模应用SiC器件以提升效率和功率密度，器件的可靠性至关重要。该研究提出的红外热成像失效分析方法，可直接应用于公司功率模块的可靠性验证与故障诊断流程，帮助研发团队优化器件选型与驱动保护电路设计，有效...
氮化硅钝化层在多晶硅表面织构化及其功能行为研究
Texturing of silicon nitride passivation layers on functional behaviour study of polycrystalline silicon (p-Si) made with plasma enhanced chemical vapour deposition
Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2024年12月 · Vol.36.0
多晶硅（p-Si）因其成本效益高、在太阳能电池中的高效性以及在电子器件中的广泛应用，对半导体和光伏产业至关重要。本研究通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法制备了具有不同厚度氮化硅（SiNx）涂层的多晶硅（p-Si）层，并系统合成与评估了其功能性特征。该研究探讨了不同厚度的SiNx织构层对底层p-Si基底光学和电子特性的影响。结果证实，SiNx钝化层对于提升基于p-Si器件的效率具有关键作用，能够降低表面复合速率、提高太阳能转换效率并增强光捕获能力。本文还研究了SiNx涂层厚度对p-Si...
解读: 该p-Si/SiNx钝化层研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要价值。30nm SiNx层实现86%量子效率和1.55eV带隙优化,可提升组件端转换效率,直接增强MPPT算法输入功率质量。降低表面复合速率技术可应用于1500V高压系统的组件选型标准,优化iSolarC...
基于硅基氮化镓HEMT的D波段功率放大，实现10 V下0.67 W/mm输出
GaN-on-Si HEMT for D-Band Power Amplification Demonstrating 0.67 W/mm at 10 V
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
本快报报道了一款硅基氮化镓（GaN-on-Si）高电子迁移率晶体管（HEMT）在D波段的功率放大情况。一款栅长（${L}_{g}$）为140纳米的硅基氮化铝/氮化镓/氮化铝镓（AlN/GaN/AlGaN）金属 - 绝缘体 - 半导体（MIS） - HEMT实现了最大漏极电流（${I}_{\textit {dmax}}$）为2.0安/毫米、最大跨导（${g}_{\textit {mmax}}$）为0.65西/毫米，以及截止频率（${f}_{T}$）/最高振荡频率（${f}_{\textit {ma...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-on-Si HEMT在D波段功率放大领域的突破具有重要的技术参考价值，尽管其直接应用场景与公司当前主营业务存在差异。 该研究展示的GaN-on-Si技术在123 GHz频段实现0.67 W/mm的功率密度，主要面向6G通信等sub-THz应用。对于阳光电源而言...
一种由SiC和Si混合功率级组成的高效率三电平有源中点钳位变换器
An Extremely High Efficient Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Converter Comprising SiC and Si Hybrid Power Stages
Qing-Xin Guan · Chushan Li · Yu Zhang · Shuai Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
三电平变换器具有开关损耗低、滤波器尺寸小的优点。为实现高功率密度，常选用SiC MOSFET替代Si IGBT，但全SiC方案成本高昂。本文提出一种SiC MOSFET与Si器件混合的有源中点钳位（ANPC）变换器拓扑，在保证高效率的同时有效降低了系统总成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过在ANPC拓扑中采用SiC与Si混合功率级，可以在不显著增加成本的前提下，提升逆变器效率并缩小功率模块体积，从而进一步优化产品的功率密度。建议研发团队评估该混合方案在兆瓦级储能PCS中的应用潜力，以平衡...
一种200mm E-Mode GaN-on-Si功率HEMT可靠性与寿命评估新方法
A Novel Evaluation Methodology for the Reliability and Lifetime of 200 mm E-Mode GaN-on-Si Power HEMTs
Jingyu Shen · Chao Yang · Liang Jing · Ping Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的可靠性与寿命评估新方法。以工业级200mm Si CMOS兼容平台制造的商用100V E-mode GaN-on-Si功率HEMT为例，详细介绍了包括晶圆级可靠性测试（WLRT）在内的评估流程，为宽禁带半导体器件的可靠性验证提供了实用参考。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和转换效率方面具有巨大潜力。本文提出的可靠性评估方法对于公司评估GaN器件在工业化应用中的长期稳定性至关重要。建议研发团队参考该评估流程，建立针对GaN功率器件的入库筛选标准，以加速其在下一代高频、高效率户用逆变器及便携式储...
900-V硅基与碳化硅MOSFET单粒子烧毁性能在14-MeV中子辐照下的比较
Comparison of 14-MeV Neutron-Induced Damage in Si and SiC Power MOSFETs
Chao Peng · Hong Zhang · Zhangang Zhang · Teng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
利用14 MeV中子辐照对900 V硅（Si）和碳化硅（SiC）MOSFET的单粒子烧毁（SEB）性能进行了比较。当Si MOSFET偏置在额定电压的83%时观察到了SEB现象，而SiC MOSFET偏置在额定电压的94%时未发生SEB。对于900 V级功率MOSFET，平面SiC器件似乎比Si平面超结器件具有更强的抗SEB能力。获得了14 MeV中子核反应在Si和SiC器件中产生的次级离子的线性能量转移（LET）值和射程。在SiC器件中，14 MeV中子诱发的次级离子的最大LET值可达9.85...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于14-MeV中子辐照下Si与SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）性能对比的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能系统的核心功率模块中，MOSFET器件的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。研究表明，在900V等级的功率器件中，SiC MOSFET在9...
一种物理信息辅助的深度强化学习方法用于大规模TSV阵列的信号与电源完整性优化
A Physics-Assisted Deep Reinforcement Learning Methodology for Signal and Power Integrity Optimization of Large-Scale TSV Arrays
Bingheng Li · Ling Zhang · Hanzhi Ma · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
高带宽内存（HBM）中硅通孔（TSV）阵列的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）优化对于提高系统可靠性至关重要。然而，以往的研究大多侧重于单独的 SI 或 PI 优化，尚未实现具有良好收敛性的 SI/PI 优化。基于 TSV 阵列 SI/PI 优化的物理机制，本文提出了一种新颖的物理辅助深度强化学习（DRL）方法。开发了一种分治策略来处理大规模 TSV 阵列。利用物理机制设计 DRL 方法的细节，从而将不同的优化场景（SI 优化、PI 优化和 SI/PI 协同优化）统一到一个单一的过程中，设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理辅助深度强化学习的硅通孔（TSV）阵列信号与电源完整性优化技术，对我们的高功率密度产品开发具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率半导体模块的集成度不断提升，多芯片封装和3D集成技术正成为提高功率密度的关键路径。该论文针对高带宽存储器中TSV阵列...
用于可见光检测的Ag/Ga2O3/n-Si肖特基型光电探测器
Ag/Ga2O3/n-Si Schottky-type photodetector for visible light detection
The Williamson-Hall (WH) method is another widely used method to estimate the grain size \[ [38](https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-025-14892-y#ref-CR38 "G.L. Williamson · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年5月 · Vol.36.0
氧化镓（Ga2O3）是一种超宽禁带材料，因其在功率电子器件、紫外（UV）光电探测器和气体传感器中的潜在应用而受到越来越多的关注。在本研究中，我们采用电沉积技术在n型硅（n-Si）衬底上合成了β相Ga2O3，并研究了其在结合Si与Ga2O3实现宽带检测的光电探测器应用中的性能。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDX）对Ga2O3的结构和形貌特性进行了表征。采用热蒸发技术在Ga2O3/n-Si结上制备了Ag金属接触，并在n-Si背面形成了Al欧姆接触。由此制备了Ag...
解读: 该Ga2O3/Si肖特基光电探测器技术对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有重要参考价值。其宽禁带半导体异质结构与公司SiC/GaN功率器件技术路线契合,700nm波段122.88 A/W高响应率可优化SG系列逆变器的光照监测精度,提升MPPT追踪效率。电化学沉积法制备工艺为低成本传感器集成提供思路,可...
低泄漏全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET
Low leakage fully-vertical GaN-on-Si power MOSFETs
Yuchuan Ma · Hang Chen · Shuhui Zhang · Huantao Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了基于6英寸低阻Si衬底上生长的7.6 μm厚NPN外延结构的全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET，器件具有优异的关断特性。该结构省去了传统n+-GaN漏极接触层，有效缓解了GaN生长过程中硅掺杂引起的拉应力，从而实现了在Si衬底上构建7 μm厚n--GaN漂移层的设计空间。器件在1 mA/cm²的低关态漏电流密度下实现567 V的高击穿电压，同时展现4.2 V阈值电压的增强型工作模式、7.8 mΩ·cm²的低比导通电阻和高达8 kA/cm²的导通电流密度。结果表明，在低成本Si衬...
解读: 该全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。567V击穿电压和7.8mΩ·cm²超低导通电阻特性，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，相比现有Si MOSFET显著降低开关损耗。基于低成本6英寸Si衬底的工艺路线，为阳光电源功率...
PS/Si3N4/SrTiO3多功能纳米复合材料的制备及其微结构、光学和介电性能的提升用于储能与纳米介电应用
Fabrication of PS/Si3N4/SrTiO3 multifunctional nanocomposites and boosting their microstructure and optical and dielectric features for energy storage and nanodielectric applications
Ahmed Hashim · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
本研究旨在制备掺杂Si3N4–SrTiO3纳米材料的聚苯乙烯（PS），以应用于未来的光子学和纳米电子学领域。研究了PS/Si3N4/SrTiO3薄膜的结构、电学和光学特性。结果表明，当Si3N4/SrTiO3浓度增加至6.6 wt.%时，在λ = 300 nm处的吸收率比纯PS提高了90%，在λ = 800 nm处提高了95.8%。随着Si3N4/SrTiO3纳米颗粒（NP）含量增至6.6 wt.%，PS的禁带宽度在允许跃迁情况下从4.22 eV降低至2.4 eV，而在禁戒跃迁情况下则从4.1 ...
解读: 该PS/Si3N4/SrTiO3纳米复合材料在介电性能和光学特性方面的突破,对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其介电常数提升至4、带隙可调(2.4-1.5eV)的特性,可启发ST系列PCS中电容器薄膜材料的优化设计,提升功率密度和能量存储效率。该纳米复合技术路线也可应用于SiC/GaN功率器件的绝...
SiC与Si二极管的EMI产生特性：反向恢复特性的影响
EMI Generation Characteristics of SiC and Si Diodes: Influence of Reverse-Recovery Characteristics
Xibo Yuan · Sam Walder · Niall Oswald · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文研究了碳化硅（SiC）肖特基二极管与传统硅（Si）PIN二极管在电磁干扰（EMI）产生特性上的差异。SiC二极管因无反向恢复电流（RRC）特性，在降低开关损耗的同时，对EMI性能的改善作用是本文分析的核心。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统等产品中全面推进SiC功率器件的应用，理解其EMI特性对优化高频化设计至关重要。SiC器件虽能显著提升效率并减小磁性元件体积，但其高dv/dt带来的EMI挑战需在PCB布局及滤波器设计中重点考量。建议研发团队利用该研究结论，在下一代高功率密度逆...
硅/碳化硅混合开关的短路耐受能力与失效机理
Short-Circuit Ruggedness and Failure Mechanisms of Si/SiC Hybrid Switch
Jun Wang · Xi Jiang · Zongjian Li · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文研究了由大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET并联组成的混合开关（HyS），旨在探讨其短路耐受能力、失效机理及性能提升技术。分析了限制混合开关可靠性的关键因素，为优化功率电子设计提供了理论依据。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过引入Si/SiC混合开关，可以在不显著增加成本的前提下，提升系统效率并优化热管理。该研究揭示的短路失效机理对于提升阳光电源功率模块的可靠性设计至关重要。建议研发团队在下...
一种用于SiC+Si混合开关的变触发模式新型单门极驱动电路
A Novel Single-Gate Driver Circuit for SiC+Si Hybrid Switch With Variable Triggering Pattern
Yongsheng Fu · Haipeng Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
混合开关因其高效率和低成本而备受关注。传统方案通常需要两个独立的驱动器和信号，增加了成本与控制复杂度。本文提出了一种仅需单驱动信号和单驱动器的新型SiC+Si混合开关驱动电路，通过简单的电阻网络实现变触发模式，有效简化了电路设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过SiC与Si混合开关技术，可以在保证高效率的同时降低系统整体成本，特别是在大功率储能变流器中，利用该单驱动电路方案可显著简化PCB布局并降低驱动成本。建议研发团队评估该方案在提升功率密度方面的潜力，并针对高...
非晶硅氢薄膜本征层光电二极管的光电流与电子结构分析
Photocurrent and electronic structure analysis of a-Si: H intrinsic layer photodiodes
Soni Prayogi · Deril Ristiani · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年7月 · Vol.36.0
氢化非晶硅（a-Si:H）因其基本物理特性以及在低成本光电二极管应用中的潜力而受到广泛关注。本研究探讨了在氧化铟锡衬底上沉积的a-Si:H薄膜中，氢含量对光电流和电子结构的影响。结合拉曼光谱、原子力显微镜（AFM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线光电子能谱（XPS）和场发射扫描电子显微镜（FESEM），系统研究了从纳米晶到完全非晶态a-Si:H薄膜在不同晶化程度下的光学特性及电子态密度分布。采用光谱椭偏仪对观测到的光学与电子结构进行了分析。复介电函数与由于电子-空穴相互作用引起的带...
解读: 该a-Si:H光电二极管研究对阳光电源SiC功率器件及光伏逆变器产品具有重要参考价值。氢含量调控电子结构的机理可启发SG系列逆变器中光伏电流检测传感器的优化设计,3.62的光电压响应率和6.88 A/cm²峰值电流密度表明其在1500V高压系统的电流采样电路中具有应用潜力。激子效应与电子-空穴相互作...
1200 V 全垂直式硅基氮化镓功率MOSFET
1200 V Fully-Vertical GaN-on-Si Power MOSFETs
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
我们报道了采用氟离子注入终端（FIT - MOS）的 1200 V 全垂直氮化镓（GaN）基硅沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。带有负固定电荷的 FIT 区域具有高电阻特性，可自然隔离分立器件，取代了传统的台面蚀刻终端（MET），消除了台面边缘的电场集中效应，从而使 FIT - MOS 的击穿电压从 MET - MOS 的 567 V 提升至 1277 V。此外，所制备的 FIT - MOS 的阈值电压（ ${V}_{\textit {TH}}\text {)}$ ）为 3.3 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术具有重要的战略价值。该技术通过氟离子注入终端（FIT）工艺，将击穿电压从传统台面刻蚀方案的567V大幅提升至1277V，这一突破为我们在光伏逆变器和储能系统中采用GaN器件开辟了新路径。 对于阳光电源的核心产品线，...
基于Si IGBT、SiC MOSFET和GaN HEMT的单相T型逆变器性能基准测试
Single-Phase T-Type Inverter Performance Benchmark Using Si IGBTs, SiC MOSFETs, and GaN HEMTs
Emre Gurpinar · Alberto Castellazzi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文对600V等级的Si IGBT、SiC MOSFET和GaN HEMT功率开关在单相T型逆变器中的性能进行了基准测试。评估了各技术的驱动要求、开关性能、逆变器效率、散热器体积、输出滤波器体积及死区效应。研究表明，GaN器件在驱动损耗方面表现最优。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率密度提升。T型三电平拓扑是阳光电源组串式逆变器和储能PCS的主流技术路线。通过对比Si、SiC和GaN在600V等级下的性能，为公司下一代高功率密度产品（如户用光伏及小型工商业储能）的选型提供了关键参考。建议研发团队重点关注G...
基于全硅的两级电压源逆变器及其降低开关损耗与提高PWM谐波频率的专用调制策略
Full-Si-Based Two-Stage VSI and Its Specialized Modulation Strategy to Reduce Switching Power Loss and Increase PWM Harmonic Frequency
Peiran Zhang · Shanming Wang · Hongchao Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种基于全硅（Full-Si）的两级电压源逆变器（VSI）及其专用调制策略，旨在降低开关损耗并提高PWM噪声频率。针对全硅逆变器中PWM引起的高频电磁噪声限制，该研究通过优化调制方案，在提升开关频率的同时有效控制了损耗，为电机驱动及电力电子变换应用提供了性能优化方案。
解读: 该研究提出的两级逆变架构及新型调制策略，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。虽然文章侧重于全硅（Full-Si）方案，但其降低开关损耗与提升PWM频率的思路，可优化逆变器的功率密度与散热设计。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于提升中小型逆变器的效率，并改善电磁兼容性...
单电感多输入多输出DC-DC变换器的无差拍控制
Deadbeat Control for a Single-Inductor Multiple-Input Multiple-Output DC–DC Converter
Benfei Wang · Xinan Zhang · Jian Ye · Hoay Beng Gooi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种针对单电感多输入多输出（SI-MIMO）DC-DC变换器的无差拍控制方法。该方法通过解决交叉调节问题，实现了输入电流调节（ICR）与输出电压调节（OVR）的同步控制。此外，文中引入了输出电流观测器以替代部分传感器，提升了系统的控制性能与鲁棒性。
解读: 该研究提出的SI-MIMO拓扑及无差拍控制策略，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能产品具有重要的技术参考价值。在多源输入（如光伏+电池）与多负载输出的集成化场景中，该控制方法能有效解决交叉干扰问题，提升动态响应速度。建议研发团队关注该拓扑在多端口储能变流器...
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