Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用简便的水热法在镍泡沫上成功合成了核壳结构NiMoO4@g-C3N4/RGO（NMGR）纳米复合材料阵列，并将其应用于超级电容器性能评估，表现出显著提升的电化学性能。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）以及比表面积（BET）等技术对NiMoO4@g-C3N4/RGO核壳结构进行了表征。该电极材料在1 A g⁻¹电流密度下展现出1747 F g⁻¹的高比电容，即使在20 A g⁻¹的高电流密度下仍可保持1555 F g⁻...

解读: 该核壳结构超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NiMoO4@g-C3N4/RGO材料展现的1747 F/g比电容、42.4 Wh/kg能量密度及10000次循环97.4%容量保持率,可启发ST系列PCS的混合储能优化设计。其快速充放电特性(20 A/g高倍率)适用于PowerTitan...

Manoj Saxena · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究探讨了在用于高频应用的AlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）上原位生长的氮化硅（SiNx）层中欧姆接触的形成与优化。采用标准的Ti/Al/Ni/Au金属体系，获得的接触电阻（RC）为0.14 Ω·mm，方块电阻（RSH）为629 Ω/□，比接触电阻为1.2 × 10−6 Ω·cm2。高温退火过程中，Ti金属与下方的SiNx层发生界面反应，生成钛硅化物（TixSiy）复合物和氮化钛（TiN）。接触退火在氮气氛围中通过快速热退火（RTP）工艺完成，实验发现800 °C下退火60秒可获得...

解读: 该AlN/GaN HEMT欧姆接触优化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究实现的0.14Ω·mm接触电阻和340mS/mm峰值跨导,可显著降低SG系列光伏逆变器和ST储能变流器中GaN功率开关的导通损耗。原位SiNx层与Ti/Al金属化方案形成的低阻接触,适用于三电平拓扑和高频开关场景。80...

Jun Ho Ku · Sri Harini Rajendran · Ashutosh Sharma · Jae Pil Jung · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

激光焊接通过局部加热和更短的加工时间，相较于微机电系统封装中的回流焊工艺，能够减少热损伤并提高微型LED的连接可靠性。本研究探讨了在激光辅助键合过程中使用第8型（2–8 µm）Sn–3.0Ag–0.5Cu焊膏所形成的微型LED焊点的微观结构、力学性能及老化特性。在激光束功率为47–57 W范围内可实现有效键合，其中Cu6Sn5金属间化合物（IMC）厚度从47 W时的2.2 ± 0.58 μm增加至57 W时的2.6 ± 0.3 μm。在125 °C下进行等温老化后，57 W焊接接头的IMC厚度在...

解读: 该激光焊接微结构优化技术对阳光电源功率器件封装具有重要借鉴价值。ST系列储能变流器和SG逆变器中大量使用Mini-LED显示及功率模块,激光焊接可替代传统回流焊,减少热损伤并提升键合可靠性。研究揭示的激光功率-IMC厚度-剪切强度关联机制,可指导SiC/GaN器件封装工艺优化,特别是在125°C高温...

Jidong Ma · Zhizhu Tang · Wenjun Zhou · Xinya Gu 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

二氧化锰因其低成本、高安全性和环境友好性，已成为水系锌离子电池（ZIBs）有前景的正极材料。然而，其实际应用受到循环稳定性差和电子导电性低的限制。本研究提出了一种铜锂共掺杂策略，以提升Mn3O4的电化学性能，并采用简便的一步溶液燃烧法制备了共掺杂材料（CLMO）。实验结果表明，Cu2+取代Mn2+位点引发了晶格收缩，缩短了Zn2+的扩散路径；而Li+通过抑制锰的溶出并稳定晶格结构，显著提高了材料的循环稳定性。协同共掺杂显著增加了氧空位浓度，从而改善了材料的电子导电性。CLMO正极在0.1 A g...

解读: 该Cu-Li共掺杂Mn3O4正极材料技术对阳光电源储能系统及电动汽车产品线具有重要参考价值。研究中通过双金属协同掺杂实现的高循环稳定性(800次循环容量保持率98%)和低电荷转移阻抗(13.17Ω)策略,可启发ST系列储能变流器及PowerTitan系统中电池管理优化方案。锌离子电池的高安全性、低成...

Furui Li · Songchi Liao · Junyu Su · Bowen Li 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在本研究中，采用一种简单的一步水热法合成了SnO2/Zn2SnO4复合材料，用于构建高性能的自驱动紫外光电探测器。SnO2纳米针分布在Zn2SnO4纳米片的表面，形成了结构良好的异质界面和II型能带结构。与纯Zn2SnO4相比，SnO2/Zn2SnO4复合材料表现出相对更高的紫外光吸收能力和电荷转移能力。在紫外光照下，基于SnO2/Zn2SnO4复合材料与ITO导电电极构成的光电探测器展现出稳定且可重复的自驱动特性。当反应物中Zn:Sn的摩尔比为1:1时，所制备的ZS11基光电探测器表现出最高的...

解读: 该自供电紫外光电探测器技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。SnO2/Zn2SnO4异质结构实现的高灵敏度自供电探测特性,可应用于iSolarCloud平台的光伏组件表面污染监测与紫外老化预警。其type-II能带结构带来的高载流子分离效率,为SG系列逆变器的光照传感器优化提供思路。该水热法制...

Lahcen Boudad · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究报道了新型正硼酸盐Ba2Ni(BO3)2作为潜在宽禁带材料的合成及其全面的表征。该化合物通过固相法成功制备为单相产物，结晶于菱方R\(\underline{3}\)m空间群，晶格参数精修值为a = 5.326(6) Å和c = 16.876(2) Å。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析证实了预期的三角平面[BO3]3−基团以及八面体配位的Ni2+离子，其特征振动模式亦通过拉曼光谱结果得到验证。扫描电子显微镜显示材料具有致密的纳米结构形貌，由针状微晶组成。该材料表现出优异的热稳定性，在600...

解读: 该宽禁带正硼酸盐材料(3.95eV带隙)对阳光电源功率器件研发具有启发价值。其纳米结构形貌和高热稳定性(600°C以上)特性,可为ST系列储能变流器和SG逆变器中的SiC/GaN宽禁带半导体封装材料、高温绝缘层或紫外光传感器提供材料学参考。针状晶体的致密形态有助于提升器件散热性能,其宽带隙特性适用于...

Tamer Güzel · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于金属-半导体界面对于肖特基二极管电学特性具有重要影响，相关研究持续受到关注。本研究制备了结构为Au/P3HT:PCBM/6H-SiC/Al的肖特基二极管，并在80–375 K的宽温度范围内分析了其电流-电压特性。利用这些特性，结合热电子发射模型、Cheung-Cheung函数和Norde函数，计算了二极管的理想因子（n）、势垒高度（Φb）、串联电阻（Rs）和饱和电流（Io）等参数，并考察了这些参数之间的相互关系。通过Richardson图提取了Richardson常数（A*）。此外，基于高斯...

解读: 该SiC肖特基二极管界面特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的势垒不均匀性及温度特性分析,可指导ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的选型与热设计优化。宽温区(80-375K)电流-电压特性数据为三电平拓扑中SiC二极管的可靠性评估提供理论依据,有助于提升PowerTi...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本文采用射频磁控溅射法在室温下将ZnO:Ga（GZO）薄膜沉积在玻璃基底上，研究了GZO薄膜性能随射频功率密度的变化关系。当射频功率密度从0.45增至2.4 W/cm²时，GZO薄膜的结晶性、电阻率和透光率分别从824 cps/deg.恶化至149 cps/deg.，从1.85 × 10⁻³ Ω·cm恶化至20.8 × 10⁻³ Ω·cm，以及从87.8%下降至85.7%。然而，镓含量、氧空位浓度和表面化学键合等化学键合特性并未表现出一致的变化趋势。该结果被认为是由恒定薄膜厚度条件下溅射粒子表面...

解读: 该GZO薄膜溅射工艺研究对阳光电源储能系统PCS功率器件封装及光伏逆变器散热优化具有参考价值。研究揭示恒定厚度下溅射功率密度对薄膜电阻率和透光率的影响规律,可应用于ST系列PCS中SiC/GaN器件的透明导电层优化,通过控制溅射参数降低接触电阻。同时,表面碰撞抑制机制对PowerTitan储能系统的...

Vundrala Sumedha Reddy · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

压电传感器由于其简单的器件结构以及通过机械刺激主动产生电荷的机制，在动态检测机械刺激方面相较于其他转换方法具有显著优势。高灵敏度对于实时精确检测微小运动变化至关重要。从环境友好与可持续发展的角度来看，当前亟需利用生物废弃物作为资源。基于上述考量，本文开发了一种由聚偏氟乙烯（PVDF）和生物合成氧化镁（MgO）复合材料制成的纳米纤维压电传感器，旨在实现一种柔性、稳定且自供能的超高灵敏度传感器。我们采用从植物和树木（主要为豆科植物）收集的干枯落叶，以环境可持续的方式制备出MgO纳米颗粒。通过对MgO...

解读: 该柔性压电传感技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有应用价值。PVDF/MgO纳米纤维传感器的高灵敏度(1.204V/N)和宽量程检测能力,可集成至PowerTitan储能柜进行形变监测和安全预警,实时感知电池模组膨胀、机械应力等异常状态。其自供电特性适配iSolarCloud平台的无线传感节点部署...

Bheem Singh · Rahul Kumar · Priya Pandey · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究探讨了在钛金属箔上生长的电荷密度波材料TiSe2金字塔结构与宽带隙ZnSe薄膜的集成，用于太阳光驱动的水分解。X射线衍射和X射线光电子能谱分析证实了ZnSe/TiSe2金字塔异质结构具有优异的结晶质量并成功制备。在AM = 1.5 G太阳光照条件下，于0.5 M Na2SO4电解液中进行光电化学性能测试，结果表明ZnSe/TiSe2在相对于Ag/AgCl电极0.8 V时表现出175.2 µA/cm²的光电流密度。光电流密度的提升归因于ZnSe与TiSe2之间优异的电导性、增加的催化活性位点...

解读: 该ZnSe/TiSe2异质结光电化学分解水技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要启示。其能带工程优化载流子分离的机制可借鉴于SiC/GaN宽禁带功率器件的界面设计,提升ST系列PCS转换效率。金字塔异质结构增强催化位点的思路,可应用于氢能储能系统开发。175.2µA/cm²的光电流密度虽处于实验室阶段...

Fatih Unal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在本研究中，对Ag/TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂肖特基势垒二极管进行了结构和基本电学特性（电流-电压）表征。采用阳极氧化法（AO）制备TiO₂层，并结合物理气相沉积法（PVD）和阳极氧化法（AO）实现Ag（银）掺杂。随后，对一组样品在450 °C下进行热处理，以考察热处理的影响，并对不同样品进行对比分析。在所制备的活性层上沉积Ag（银）整流接触，最终获得Ag/TiO₂、Ag/TiO₂（退火）、Ag/Ag掺杂TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂（退火）肖特基势垒二极管。深入研究了这些肖特基势垒二极...

解读: 该Ag掺杂TiO2肖特基二极管研究对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有重要参考价值。研究表明退火处理可优化整流比和理想因子(降至1.18),这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的功率半导体器件性能提升提供思路。Ag掺杂技术可调控势垒高度(0.85-1.2eV),有助于优化三电平拓扑中二极...

The DSSC electrolyte precursor was prepared by mixing 5 mL valeronitrile (Sigma Aldrich) · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

光阳极层中可用于染料吸附的表面积对于提升染料敏化太阳能电池（DSSC）的功率转换效率（PCE）至关重要。本研究报道了一种新颖的仙人掌状纳米刺结构，该结构通过在锐钛矿型二氧化钛纳米花（rTiO2-NF）中引入氧化铜（II）（Cu2O）进行界面修饰而构建。与未经修饰的纳米花结构相比，仙人掌状纳米刺光阳极实现了显著更高的PCE，达到8.3%，而前者仅为2.9%。这一性能提升主要归因于短路电流（JSC）的增加，这得益于更大的染料吸附表面积以及更低的电荷转移电阻（Rct，2.888 Ω/cm2）。带隙能量...

解读: 该仙人掌纳米刺光阳极技术通过Cu₂O改性TiO₂将染料敏化电池效率提升至8.3%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游电池技术创新提供启示。其宽光谱吸收(UV至可见光)和低电荷转移阻抗特性,可借鉴应用于提升组件弱光响应能力,优化MPPT算法在复杂光照下的追踪效率。纳米结构界面工程思路对功率器件中SiC...

Shilin Zhao · Erxian Yao · Chunbiao Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

功率半导体模块是电力转换系统的核心器件，其芯片-焊料界面是可能导致模块失效的薄弱环节之一，需进行深入研究。本文研究了芯片背面金属化层（BSM）、焊料合金种类及焊接条件对回流焊过程中界面反应的影响，并通过高温存储（HTS）和高温高湿反偏（HTRB）等加速老化试验进一步评估了界面结合性能。结果表明，当Al–Ti–Ni–Ag结构的芯片背面金属化层与Sn基焊料发生反应时，使用SAC305焊料生成了(Cu, Ni)6Sn5金属间化合物（IMC），而使用SnSb5焊料则可能形成(Cu, Ni)6(Sn, S...

解读: 该芯片背金属化与焊料界面研究对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的功率半导体模块可靠性提升具有重要价值。研究揭示Al-Ti-Ni-Ag背金属化层中Ni层厚度需优化以确保IMC层连续性,避免分层失效。建议在SiC/GaN功率器件封装中采用较厚Ni层设计,优化回流焊接工艺参数,并在Power...

National Key R · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

基于二维（2D）范德华异质结（vdWHs）的光电探测器已展现出巨大的应用潜力，被视为现代纳米技术中众多应用领域的变革性技术。然而，基于光电导效应的2D vdWHs光电探测器通常需要外部电源输入，并伴随较大的暗电流，这阻碍了器件的小型化与便携化发展，严重限制了其在复杂环境中的应用。本文构建了一种基于ReSe2/PtS2范德华异质结的I型自供电、偏振敏感光电探测器，具有优异的光伏特性。I型能带排列有利于PtS2层收集来自ReSe2层的光生空穴，从而抑制载流子复合。得益于强大的内建电场，实现了从365...

解读: 该ReSe2/PtS2异质结自供电光电探测器技术对阳光电源电动汽车驱动系统具有重要参考价值。其Type-I能带结构抑制载流子复合的机制,可启发SiC/GaN功率器件的异质结优化设计,降低开关损耗。宽光谱(365-1064nm)自供电特性为充电桩和储能系统的光伏集成提供新思路,4ms快速响应与高开关比...

Chiang Mai University - Thirawit Phonkhokkong. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用微波辐射（300 W，10 min）合成了不同浓度铁（Fe）和镍（Ni）掺杂的溴氧铋（BiOBr）。研究了Fe–Ni共掺杂对可见光照射下罗丹明B光催化降解性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见分光光度法、光致发光光谱（PL）、能量色散X射线光谱（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）等表征技术，对所合成材料的物相、结构、形貌、表面组成、元素价态及光学性质进行了分析。光催化活性测试结果表明...

解读: 该Fe/Ni共掺杂BiOBr光催化技术对阳光电源储能系统具有启发意义。其微波快速合成方法(10分钟)与掺杂优化策略可借鉴于功率器件材料改性:1)共掺杂提升光催化活性的机理可应用于SiC/GaN器件的掺杂优化,改善载流子传输特性;2)羟基自由基作为活性物种的发现,启发储能系统热管理中催化材料的选择;3...

Bharath Ramakrishnan · Cam Turner · Husam Alissa · Dennis Trieu 等13人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

传统上，数据中心采用风冷方式为IT设备散热，但随着图形处理器（GPU）功耗的持续上升，对冷却技术提出了更高要求。为提升能效，直接液冷（DLC）成为一种有前景的解决方案。本文评估了在执行人工智能/机器学习（AI/ML）任务的微软G50 GPU服务器上，DLC相较于传统风冷的性能表现。实验结果表明，DLC显著提升了GPU计算性能，增强了能效，并有效降低了系统热阻，为高密度计算场景下的散热设计提供了重要参考。

解读: 该液冷技术研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统和数据中心储能方案具有重要应用价值。研究证实直接液冷可显著提升GPU高功率密度场景下的能效和性能，这与储能变流器功率模块散热需求高度契合。对于ST系列储能变流器，可借鉴液冷方案优化SiC/GaN功率器件的热管理，降低系统热阻，提升功率密度和转换...

W. Assaad · J. Ahmed Khan · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在半导体封装中，由于含铅焊料对健康和环境的危害，业界正大力推动以银或铜烧结材料替代含铅焊料。此外，烧结材料具有高热导率和电导率，符合当前高功率半导体封装的需求。然而，烧结工艺复杂，涉及多个阶段，且高度依赖封装工程师的经验。其中，芯片倾斜是影响界面空洞率和应力分布的关键因素，可能导致热阻增加和可靠性下降。本文研究了芯片倾斜对银烧结连接层形貌及长期可靠性的影响，并提出了优化工艺控制方法。

解读: 该银烧结芯片键合可靠性研究对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率器件的散热性能直接影响系统可靠性和功率密度。研究揭示的芯片倾斜对空洞率和热阻的影响机理，可指导优化银烧结工艺参数控制，降低热阻15-25%，提升功率循环寿命。特别适用于P...

Yogendra K. Joshi · Aaron H. Smith · Richard C. Eden · Sumit K. De · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

自1992年成立以来，DARPA微系统技术办公室持续推动半导体器件领域的变革性进展。这些器件广泛应用于各类微系统中，其经济寿命取决于半导体材料本身及封装结构的机械耐久性。热管理方案直接影响微系统的性能与可靠运行寿命。该研究涵盖多尺度、多物理场的热调控技术，致力于提升高密度集成电子系统的散热效率与长期稳定性，支撑下一代高性能微系统的发展。

解读: DARPA的多尺度热管理技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在SiC器件方面，多物理场耦合的热调控方法可直接应用于ST系列储能变流器和电动汽车驱动系统的功率模块设计，优化SiC MOSFET的结温控制与散热结构。针对高密度集成系统的热管理方案，可提升PowerTitan大型储能系统和SG系列大功...

Daeyoung Kong · Heungdong Kwon · Haeun Lee · Hyoungsoon Lee 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

中央处理器与图形处理器性能的持续提升主要归因于频率提高、芯片面积扩大、热管理技术进步及热设计功耗优化等因素。过去二十年间，典型图形处理器芯片面积已从100 mm²增至2020年的约800 mm²。本文针对面积达30 mm × 30 mm的硅基单相嵌入式微通道，结合三维歧管微冷却结构，开展计算流体力学建模与优化研究，旨在提升大规模芯片的散热效率与热管理性能。

解读: 该大规模硅基微通道散热技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，大功率SiC/IGBT模块的散热是制约功率密度提升的关键瓶颈。研究提出的三维歧管微冷却结构可应用于PowerTitan储能系统的功率模块液冷设计，有效降低结温并提升过载能力。对于1500V...

Whit Vinson · Kevin Velasquez Carballo · Frida Torres · Xiangbo Meng 等5人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

本研究比较了铝引线键合对照组与两种涂覆引线键合试验组在熔断电流和电迁移（EM）性能方面的表现。两个试验组分别为通过自催化（无电镀）工艺镍镀层或采用原子层沉积（ALD）技术涂覆氧化铝的铝引线键合。熔断电流测试结果表明，三组键合均呈现引线长度与熔断电流密度之间的负相关关系。相同条件下，涂层引线键合在电流承载能力与电迁移寿命方面表现出优于未涂层组的趋势，显示出其在高功率密度系统中应用的潜力。

解读: 该引线键合涂层技术对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。研究表明镍镀层和氧化铝涂层可提升引线键合的电流承载能力和抗电迁移性能，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列大功率逆变器的IGBT/SiC模块内部互连。在PowerTitan等大型储能系统中，功率模块需承受高电流密度和温度循环冲击，涂层技术可...