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SnO2薄膜上Ni肖特基接触的形成及准垂直型肖特基势垒二极管
Formation of Ni Schottky contact and quasi-vertical Schottky barrier diode on SnO2 thin film
Fengxin Liu · Qi Zhang · Yue Chen · Qiang Li 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
报道了在SnO2薄膜上形成的Ni肖特基接触及其准垂直型肖特基势垒二极管。通过材料生长与器件制备工艺优化，实现了良好的整流特性与低漏电流。该研究为宽禁带半导体器件的发展提供了实验依据和技术支持。
解读: 该SnO2基肖特基势垒二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。Ni/SnO2肖特基接触的低漏电流和良好整流特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的功率模块保护电路，作为快速恢复二极管替代方案。准垂直结构设计思路可借鉴至SiC/GaN器件封装优化，降低通态压降和开关损耗。SnO2宽禁...
通过原子层刻蚀显著提高Al0.86Ga0.14N肖特基势垒二极管的击穿电压
Significant improvement of breakdown voltage of Al0.86Ga0.14N Schottky barrier diodes by atomic layer etching
Tingang Liu · Zhiyuan Liu · Haicheng Cao · Mingtao Nong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究采用原子层刻蚀（ALE）技术优化Al0.86Ga0.14N肖特基势垒二极管（SBDs）的表面与界面质量，显著提升了器件的击穿电压。通过精确控制刻蚀过程，有效减少了表面缺陷和界面态密度，从而改善了电场分布并抑制了泄漏电流。实验结果表明，经ALE处理的器件反向击穿电压较传统工艺样品大幅提升，同时保持了良好的正向导通特性。该方法为高性能深紫外光电子及高频功率器件的制备提供了关键技术路径。
解读: 该研究在Al0.86Ga0.14N SBD器件的击穿电压提升方面的突破，对阳光电源的高频功率器件应用具有重要价值。ALE工艺优化的高击穿电压特性，可直接应用于SG系列高压光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计，有助于提升系统功率密度和转换效率。特别是在1500V光伏系统中，高击穿电压Ga...
基于源/漏隧道结接触实现漏极电流超过110 mA/mm的增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管
Enhancement-mode GaN/AlGaN p-channel field effect transistors with _I_ D **>** 110 mA/mm achieved through source/drain tunnel junction contacts
Zhaofeng Wang · Zhihong Liu · Xiaojin Chen · Xing Chen 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种采用源极/漏极隧道结接触技术实现高性能增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管的研究。通过优化Mg掺杂p型层结构与低温外延生长工艺，显著提升了空穴浓度与迁移率，实现了低电阻欧姆接触。器件在常温下表现出增强型工作特性，最大漏极电流密度超过110 mA/mm，跨导达15 mS/mm，亚阈值摆幅为120 mV/dec。该结果为宽禁带半导体p沟道器件的性能突破提供了有效路径。
解读: 该p沟道GaN器件技术对阳光电源功率电子产品具有重要应用价值。110 mA/mm的电流密度和增强型特性可应用于：1）ST储能变流器和PowerTitan系统的双向功率变换模块，p沟道与n沟道GaN器件互补配对可实现更高效的三电平拓扑和双向DC-DC变换；2）车载OBC和电机驱动系统，p沟道器件可简化...
增强的VCSEL偏振锁定
Enhanced polarization locking in VCSELs
Zifeng Yuan · Dewen Zhang · Lei Shi · Yutong Liu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
尽管垂直腔面发射激光器（VCSELs）的光注入锁定（OIL）已得到广泛研究，但其偏振动力学特性关注较少。近期研究表明，通过OIL实现偏振锁定有望应用于偏振编码的伊辛计算机等新型计算领域。然而，VCSEL固有的偏振偏好性和有限的偏振可切换性限制了其在此类应用中的使用。为此，我们设计了特定氧化物孔径结构的VCSEL，并结合偏置电流调谐，系统研究其对偏振锁定性能的影响。实验结果表明，该方法显著降低了所需注入功率（低至3.6 μW），并拓宽了锁定范围。基于自旋翻转模型的理论分析进一步揭示了幅度各向异性和...
解读: 该VCSEL偏振锁定技术对阳光电源储能系统的光纤通信和传感应用具有潜在价值。在PowerTitan大型储能系统中，分布式BMS与PCS间需要高可靠性光纤通信，VCSEL的低功耗偏振锁定特性（3.6μW注入功率）可优化光模块能效。偏振编码技术可增强iSolarCloud云平台与现场设备间的通信抗干扰能...
采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT
900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect
Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT），有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构，显著降低了漏极对衬底的电场耦合，从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性，同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。
解读: 该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应，解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求，有源钝...
通过二阶磁各向异性增强反常霍尔效应磁传感器的灵敏度
Sensitivity enhancement of an anomalous Hall effect magnetic sensor by means of second-order magnetic anisotropy
De Jong · Pergamon Press · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文从灵敏度、电压噪声功率谱及探测率等方面研究了反常霍尔效应（AHE）磁传感器的传感性能，重点探讨了二阶各向异性常数K2对性能的影响。结果表明，当K2调节至面内磁化态与圆锥磁化态边界附近时，传感器灵敏度显著提高。此外，在薄膜保持面内磁化的条件下，探测率几乎不随K2变化。该结果为高性能AHE传感器的设计提供了重要理论依据。
解读: 该研究关于反常霍尔效应磁传感器灵敏度提升的成果，对阳光电源的多个产品线具有重要应用价值。高精度磁传感器可用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电流检测环节，提高采样精度和响应速度。特别是在PowerTitan大型储能系统中，改进的磁传感技术有助于优化电流采样网络，提升系统的过流保护性能。此外，...
应力工程化的半导体量子阱单光子发射器
Stress-engineered single-photon emitters in semiconductor quantum wells
Jian Wang · Xiaomin Zhang · Baoquan Sun · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
通过在原子级薄的过渡金属硫族化合物中引入点状应变扰动制备的阵列化单光子源，因其纳米尺度的定位精度而受到广泛关注。然而，目前在同样为二维半导体材料的量子阱中尚无相关研究。相比过渡金属硫族化合物，量子阱具有可调带隙的独特优势，意味着由此方法在量子阱中制备的单光子源波长可覆盖更宽范围。本文在量子阱薄膜中引入局域双轴应变，实现了确定性单光子发射器的制备，验证了该方法在量子阱中构建单光子源的可行性，为发展实用化量子器件提供了新途径。
解读: 该量子阱单光子发射器技术虽属前沿量子光学领域，但其应力工程调控半导体能带的思路对阳光电源功率器件研发具有启发意义。在SiC/GaN宽禁带半导体器件中，应力调控可优化载流子输运特性，提升ST系列储能变流器和SG逆变器中功率模块的开关性能与可靠性。该技术的纳米级精准定位方法可借鉴至功率芯片缺陷检测，结合...
具有II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p-NiO栅极HEMT中栅极导电机制的研究
Investigation of gate conduction mechanisms in p-NiO gate HEMTs with a type-II band aligned NiO/AlGaN heterojunction
Huaize Liu · Yanghu Peng · Hui Guo · Na Sun 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文研究了基于II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p型NiO栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）中的栅极导电机制。通过分析器件的电学特性与能带结构，揭示了在反向偏压下栅极漏电流的主要输运机制，包括隧穿效应与热发射过程的贡献。研究发现，良好的能带匹配显著抑制了栅极漏电流，提升了器件的栅控能力与击穿特性。该工作为高性能p沟道栅HEMT的设计与优化提供了理论依据与技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-NiO栅极HEMT的栅极漏电流抑制技术可应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率级设计,有助于提升器件开关频率和效率。II型能带对齐的异质结设计思路可优化公司三电平拓扑中GaN器件的性能,特别是在大功率密度场景下的可靠性。这对开...
基于交错排列的二维共振隧穿二极管太赫兹振荡器阵列的功率增强
Power enhancement in two-dimensional resonant-tunneling-diode terahertz oscillator arrays with staggered arrangement
作者未知 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
设计并制备了一种基于共振隧穿二极管（RTD）的二维太赫兹振荡器阵列。该阵列采用高效槽型谐振器作为单元，通过反相RTD对的交错排列结构实现二维布局，并利用共用电阻耦合提升功率合成效率。由于RTD方向相反，增强了输出功率。尽管8单元阵列因幅度分布不均导致输出受限，但可通过扩展阵列规模及引入金属-绝缘体-金属电容加以改善。实验结果显示，最大821 μW输出功率出现在397 GHz，596 GHz时仍保持498 μW，展现出良好的二维相干振荡特性。
解读: 该RTD太赫兹振荡器阵列的功率合成技术对阳光电源功率器件设计具有借鉴价值。其核心创新在于：1）通过反相器件对的交错排列实现二维功率扩展，可启发SiC/GaN功率模块的并联拓扑优化；2）共用电阻耦合的相干振荡机制，类似于ST储能变流器多模块并联时的环流抑制与功率均衡策略；3）高频谐振器设计思路可应用于...
基于GaN缓冲层的硅衬底上实现高击穿电压的常关型Ga2O3晶体管
High breakdown voltage normally off Ga2O3 transistors on silicon substrates using GaN buffer
Mritunjay Kumar · Vishal Khandelwal · Dhanu Chettri · Ganesh Mainali · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种在硅衬底上利用GaN缓冲层实现的高性能常关型Ga2O3金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）。通过引入GaN缓冲层，有效缓解了Ga2O3与硅衬底之间的晶格失配和热应力问题，显著提升了外延质量与器件耐压能力。该器件表现出优异的开关特性与高击穿电压，同时实现了增强型工作模式，适用于高功率电子应用。研究为在低成本硅衬底上集成高性能氧化镓器件提供了可行路径。
解读: 该研究开发的高击穿电压Ga2O3晶体管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。GaN缓冲层方案可应用于公司SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的新一代功率模块设计,有望在降低成本的同时提升器件耐压性能。特别是在1500V系统应用场景中,该技术可优化三电平拓扑的开关特性,提高系统效率...
基于p-GaN HEMT的紫外探测器在低温下的光响应特性
Photoresponsivity of _p_-GaN HEMT-based ultraviolet photodetectors at low temperatures
Haodong Wang · Meixin Feng · Yaozong Zhong · Xin Chen · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文研究了基于p型GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的紫外光电探测器在低温环境下的光响应性能。通过变温光电测试，系统分析了器件在不同温度下的光电流、响应度及探测机制的变化规律。结果表明，随着温度降低，器件的暗电流显著抑制，光暗电流比大幅提升，同时响应度增强，归因于低温下载流子复合减少与能带结构优化。该工作为高性能紫外探测器在极端环境中的应用提供了实验依据与理论支持。
解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-GaN HEMT在低温环境下光响应性能的提升，可用于优化我司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中的GaN器件温控设计。特别是在-40℃低温工况下，通过抑制暗电流提升光暗电流比的方法，有助于提高GaN器件的开关特性和可靠性。这对于提升极寒地...
用于高电流密度充电锂金属电池的高强度弹性体隔膜
High-strength elastomer separator for high-current-density-charging lithium metal batteries
Shufeng Song · Fengkun Wei · Ren Zhang · Anji Reddy Polu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
河北工业大学机械工程学院、可靠性与智能电气装备国家重点实验室及国家技术创新方法与工具研究中心联合研究了一种适用于高电流密度充电条件下的锂金属电池用高强度弹性体隔膜。该隔膜具有优异的机械强度和弹性恢复能力，可有效抑制锂枝晶生长，提升电池循环稳定性与安全性。实验表明，在高电流密度下，采用该隔膜的锂金属电池表现出较低的界面阻抗和稳定的电化学性能，为高能量密度快充电池的设计提供了关键技术支撑。
解读: 该高强度弹性体隔膜技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，高电流密度快充能力可显著提升电网调频响应速度和功率密度，该隔膜的抗锂枝晶特性能延长电池循环寿命，降低ST系列储能变流器配套电池的维护成本。在新能源汽车充电桩领域，支持高电流密度充电的锂金属电池...
降低反铁磁合成体系中斯格明子的脱钉电流
Lowering the skyrmion depinning current in synthetic antiferromagnetic systems
Yancheng Wang · Xin Xie · Haobing Zhang · Xintao Fan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
磁性斯格明子作为一种拓扑自旋结构，在新一代自旋电子学器件中具有重要应用前景。人工合成的反铁磁体系（SAF）中的斯格明子能有效抑制斯格明子霍尔效应并实现更快的动力学行为，因而尤为引人关注。然而，利用自旋转移矩驱动SAF斯格明子所需的临界电流密度通常显著高于传统铁磁系统。本文通过理论分析与数值模拟表明，通过对体系中不同层施加差异化的电流，可显著降低SAF斯格明子的临界电流密度。该方法适用于周期性钉扎的斯格明子体系，兼具抑制霍尔效应和降低驱动电流的双重优势，为高效操控SAF斯格明子提供了新途径。
解读: 该斯格明子脱钉电流优化技术对阳光电源未来储能系统的磁性存储器件具有前瞻价值。SAF体系通过差异化电流驱动降低临界电流密度的方法，可启发ST系列储能变流器中功率器件的非对称驱动策略设计，在多电平拓扑中通过优化各桥臂开关管的驱动时序与电流分配，降低开关损耗。该研究抑制霍尔效应的思路与PowerTitan...
退火对超宽禁带h-BN准体单晶结晶质量及器件性能的影响
Annealing effects on crystalline quality and device performance of ultrawide bandgap h-BN quasi-bulk crystals
De Santi · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
六方氮化硼（h-BN）作为典型的超宽禁带半导体，因其独特的层状晶体结构和优异的电学与光学特性，在固态中子探测器等领域具有重要应用。实现高探测效率需要厚且高质量的晶体以增强中子相互作用与载流子收集。尽管氢化物气相外延（HVPE）法可制备厚而均匀的h-BN准体单晶，但其快速生长易引入结构缺陷，影响结晶质量。本研究系统探讨了生长后高温退火（高达1900 °C）对1 mm厚HVPE-grown h-BN晶体的影响。X射线衍射结果表明，随着退火温度升高，结晶质量显著提升，材料电阻率增加，载流子迁移率-寿命...
解读: 该h-BN超宽禁带半导体退火工艺研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的高温退火改善结晶质量、提升载流子迁移率-寿命乘积的机理，可借鉴至SiC/GaN功率器件的制造工艺优化中。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块设计中，通过优化宽禁带器件的热处理工艺，可降低缺陷密度、提升器件耐压...
基于多通道结构的高电流密度GaN基P沟道FinFET演示
Demonstration of a GaN-based P-channel FinFET with high current density based on multi-channel structure
Xu Liu · Shengrui Xu · Tao Zhang · Hongchang Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于多通道结构的氮化镓（GaN）P沟道FinFET器件，实现了高漏极电流密度。通过精确设计鳍状沟道的几何结构与掺杂分布，有效提升了空穴载流子的输运特性与栅控能力。实验结果表明，该器件在常温下表现出良好的开关特性与饱和电流输出，最大漏极电流密度显著优于同类P型GaN器件。该结构为高性能GaN基互补逻辑电路的发展提供了可行的技术路径。
解读: 该GaN基P沟道FinFET技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。多通道结构实现的高电流密度特性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。作为互补逻辑电路的关键器件,该P型GaN器件有助于开发更高效的三电平拓扑结构,特别适用于车载OBC等对体积敏感的应用场景。其优异的开关特性...
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...
二维Nb2CTX MXene上的表面增强拉曼散射
Surface-enhanced Raman scattering on two-dimensional Nb2CTX MXene
Brady Wilson · Chetan Dhital · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文研究了二维Nb2CTX MXene材料在表面增强拉曼散射（SERS）中的应用。通过实验验证了该MXene材料对分子振动信号的显著增强效应，表现出优异的SERS活性。研究表明，其增强机制主要源于化学增强效应，并与材料表面丰富的官能团及高密度活性位点密切相关。此外，Nb2CTX MXene展现出良好的信号均匀性和稳定性，有望成为新型无碳SERS基底材料。该工作拓展了MXene在光谱传感领域的应用前景。
解读: 该Nb2CTX MXene的SERS传感技术对阳光电源智能运维系统具有潜在应用价值。其高灵敏度分子检测能力可应用于：1）PowerTitan储能系统的电解液状态监测，通过SERS实时检测电解液分子振动特征，实现电池健康状态预测性诊断；2）SG系列逆变器功率模块的绝缘油老化监测，利用化学增强效应捕捉微...
用于提升GaN MIS-HEMT阈值电压热稳定性的NiOx栅氧化层
NiOx gate oxide for enhanced thermal stability of threshold voltage in GaN MIS-HEMTs up to 400 °C
Mritunjay Kumar · Ganesh Mainali · Vishal Khandelwal · Saravanan Yuvaraja · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于NiOx栅氧化层的GaN基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），在高达400 °C的工作温度下仍表现出优异的阈值电压热稳定性。通过反应溅射法制备的NiOx薄膜具有高介电常数、良好的界面特性及高温下化学稳定性，有效抑制了高温工作时的界面态生成与电荷退极化效应。实验结果表明，器件在400 °C高温退火及动态偏置应力下，阈值电压漂移显著减小，稳定性明显优于传统Al2O3或SiNx栅介质器件。该研究为高温、高功率电子器件提供了可行的栅氧化方案。
解读: 该NiOx栅氧化层GaN器件技术对阳光电源高温应用场景的功率器件设计具有重要参考价值。可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路,特别适合沙漠、高原等高温环境下的产品。其400℃高温下的阈值电压稳定性优势,有助于提升逆变器的可靠性和转换效率。建议在下一代1500V系统的GaN功率模...
基于SiO2的倒相感测MOS电容性突触器件用于神经形态计算
Inversion-sensing SiO2-based MOS capacitive synapse for neuromorphic computing
作者未知 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究提出一种基于同心金属-氧化物-半导体结构中横向耦合效应的SiO2基电容性突触器件。该器件在低编程电压VPGM = -2.5 V下实现了24的CHCS/CLCS比。TCAD仿真表明，当氧化层有效正电荷密度超过2.8×10¹¹ cm⁻²时，仅5×10⁹ cm⁻²的微小变化即可显著影响反型区电容值，从而实现多态电容调控。通过调节脉冲数量和操作电压，可实现精细的电导调制。器件具备良好的可扩展性，且更换栅介质材料有望进一步提升开关比。横向耦合效应为电荷俘获型器件性能优化提供了新途径。
解读: 该SiO2基电容性突触器件的多态电容调控技术对阳光电源功率器件及控制系统具有前瞻性启发。其低电压(-2.5V)实现24倍电容比的横向耦合效应，可借鉴应用于ST储能变流器和SG逆变器的栅极驱动优化，降低SiC/GaN器件开关损耗。神经形态计算的多态调制特性为构网型GFM控制算法提供新思路，可增强Pow...
在AlGaN/GaN射频HEMT上集成顶面低温钻石用于器件级冷却
Integration of top-side low-temperature diamond on AlGaN/GaN RF HEMT for device-level cooling
Rohith Soman · Mohamadali Malakoutian · Kelly Woo · Thomas Andres Rodriguez · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种在AlGaN/GaN射频高电子迁移率晶体管（HEMT）上直接集成顶面低温合成钻石薄膜的技术，以实现器件级主动散热。通过在器件表面低温沉积高质量多晶钻石膜，显著提升了热导性能，有效降低了工作时的结温。实验结果表明，该集成方案在不牺牲射频性能的前提下，大幅改善了器件的热管理能力，延长了使用寿命并提高了功率稳定性。此方法为高功率密度微波器件的热调控提供了可行的片上解决方案。
解读: 该GaN HEMT顶面钻石散热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器件的高功率密度运行面临严峻的热管理挑战，该低温钻石集成方案可在不影响射频性能前提下显著降低结温，直接提升器件可靠性和功率稳定性。对于PowerTitan大型储能系统和1500V高...
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