Simei Ran · Yifei Wang · Chenhao Duan · Hong Yan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

肖特基结中的反欧姆效应是非平衡载流子扩散过程中的有趣现象，表现为在恒定扩散电流下电阻增大时电压反而降低。本文采用宽带隙KTaO3替代p-Si作为NiFe基肖特基结的衬底，显著增强了该效应。通过深入研究，排除了衬底电阻率的影响，最终将效应增强归因于KTaO3/NiFe结中理想因子的降低。结合各向异性横向光电压（ALPV）与各向异性磁阻的关系分析，理论预测的ALPV温度依赖性与实验结果一致。本研究为优化基于肖特基结的电子器件性能提供了思路和理论依据。

解读: 该肖特基结反欧姆效应研究对阳光电源功率器件设计具有重要参考价值。KTaO3宽带隙材料的理想因子优化机制，可启发SiC/GaN功率模块的肖特基二极管设计，降低导通损耗并改善温度特性。该效应的温度依赖性分析可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件热管理优化，提升高温环境下的转换效率。此外...

Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。

解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...

Chunyan Chen · Yutong Wu · Bing Jiang · Zhixiang Zhong 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

深圳大学材料科学与工程学院、电子与信息工程学院、射频异质集成国家重点实验室、功率器件与人工智能能源监测技术研究所研究了高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面特性的影响。通过不同温度退火处理，系统分析了界面态密度、固定电荷及界面缺陷的演变规律，发现适当高温退火可有效降低界面态密度，提升界面质量。结果表明，退火有助于改善介质/半导体界面的化学稳定性和电学性能，为高性能β-Ga2O3功率器件的优化提供理论依据和技术支持。

解读: 该Al2O3/Ga2O3界面优化技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体（Eg~4.8eV），其击穿场强是SiC的3倍，适用于高压大功率应用场景。研究揭示的高温O2退火工艺可降低介质/半导体界面态密度，直接提升MOS栅结构的可靠性和开关特性，可应用于：1）ST系列储能...

Masahiro Nomura · Sebastian Volz · Zhiting Tian · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

近年来，半导体和热电材料的热管理技术取得显著进展，成为实现碳中和的关键手段。现代电子与光电子器件需高效散热与热能转换以提升性能并保障可靠性与效率。随着器件尺寸缩小至纳米尺度，传统宏观热输运理论已不适用，亟需深入理解界面、纳米结构及异质系统中的声子输运机制。声子工程融合理论建模、纳米热测量、先进材料开发与材料信息学，推动了该领域的快速发展。

解读: 该热声子工程与热管理技术对阳光电源功率器件及储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率模块的纳米尺度热输运特性直接影响系统可靠性与效率。声子工程理论可优化功率模块界面热阻设计，提升三电平拓扑器件散热性能。在SG系列光伏逆变器的1500V高压...

Christian Schlager · Romain Albert · Silent Waves · Gerhard Kirchmair · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

在行波参量放大器（TWPAs）中，为补偿非线性元件（如约瑟夫森结或高动能电感材料）引入的额外电感并实现50 Ω阻抗匹配，需采用低损耗电容器。本文报道了一种真空间隙微带线的制备工艺，其接地层在无介质支撑的情况下悬置于中心导体上方。该结构不仅可实现高电容传输线，还可构建空气桥和紧凑型平行板电容器。通过在稀释制冷环境中测试分布式铝和颗粒铝谐振器，验证了工艺性能，测得的品质因数与当前先进TWPAs工艺相当。同时研究了品质因数随输入功率和温度的变化特性。

解读: 该真空间隙微带谐振器技术虽源于量子计算领域，但其低损耗高品质因数电容结构对阳光电源功率器件设计具有启发意义。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的高频功率变换电路中，谐振电容的损耗直接影响系统效率。该研究展示的无介质悬浮结构可降低寄生电容和介质损耗，其50Ω阻抗匹配设计思路可应用于SiC/GaN器件...

Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种由宽带隙钙钛矿太阳能电池驱动的自供电温湿度无线传感器。该太阳能电池在室内光照条件下表现出优异的光电转换效率，有效驱动低功耗传感模块，实现环境温湿度信号的实时采集与无线传输。器件无需外部电源，具备良好的稳定性和响应性，适用于物联网和智能环境监测系统。研究展示了钙钛矿光伏技术在小型化、低功耗电子设备中的集成应用潜力。

解读: 该宽带隙钙钛矿电池驱动的无线传感技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可集成于iSolarCloud云平台的分布式监测节点，为光伏电站和储能系统提供自供电环境监测方案。具体应用场景包括：SG系列逆变器的组串级温湿度监测，PowerTitan储能系统的电池舱微环境实时监控，以及光伏电站的气象站点...

Van Woerkom · Van Gulik · Van Heck · Das Sarma 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

研究了在高面内磁场下用于光谱应用的薄铝约瑟夫森隧道结。器件通过双角度蒸发工艺制备，结叠层厚度低于30 nm，横向尺寸为80至900 nm。在25 mK下的电流-电压特性测量揭示了约瑟夫森超流、超导能隙及非弹性库珀对隧穿峰的行为，其受交流约瑟夫森效应与频率依赖性结环境阻抗共同作用影响。当磁场超过1 T时，约瑟夫森电流呈弗琅禾费衍射调制，且在高达1.3 T的磁场下通过非弹性隧穿峰探测到片上LC电磁模。结果表明，此类薄铝结在高磁场下探测低能激发（如安德烈夫束缚态）具有鲁棒性，并具备量子器件集成潜力。

解读: 该约瑟夫森结磁输运研究对阳光电源储能系统的超导储能技术探索具有前瞻价值。虽然当前ST系列储能变流器主要采用常规功率半导体，但研究揭示的高磁场鲁棒性、低温超导特性及量子器件集成潜力，为未来超导磁储能（SMES）系统开发提供理论基础。特别是其在高磁场下的稳定电流传输特性，可启发PowerTitan大型储...

Feng Li · Taichi Sato · Masamitsu Tanaka · Akira Fujimaki · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文基于常规Nb薄膜技术，通过集成本征超导相电池与非对称直流超导量子干涉器件，实现了一种无需外加磁场或栅压的实用型无外场超导二极管。该设计利用片上相位偏置打破时间反演对称性，产生非互易超电流，关键参数由Nb薄膜能隙电压（约2.8 mV）及未分流Josephson结的子隙电阻决定。在4.2 K下，正向超电流达168 μA，二极管效率高达40%，综合性能优于此前同类器件。实验还制备并表征了超导全波整流电路，验证了其实际应用潜力。

解读: 该超导二极管技术展示了无源整流的新物理机制，但目前需4.2K低温运行，与阳光电源常温功率电子产品存在温度鸿沟。其非互易超电流原理可为ST储能变流器和SG逆变器的SiC二极管设计提供理论启发：通过材料微观结构的非对称性优化器件单向导电特性。该研究的相位偏置概念对功率模块中的寄生参数控制有借鉴意义，但超...

Soyeon Kim · Jaewook Yoo · Seongbin Lim · Hyeonjun Song 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文采用多波长光源对p型氧化亚铜（Cu2O）薄膜晶体管（TFTs）在宽禁带能量范围内缺陷态密度（DOS）进行了高精度表征。通过变波长光电导测试结合温度依赖性测量，实现了对深能级与浅能级陷阱态的分辨提取，精确重构了跨费米能级的DOS分布。该方法有效克服了传统电学测试在宽禁带半导体中灵敏度不足的问题，揭示了Cu2O TFT中氧空位与铜间隙等主要缺陷的能级特征及其对载流子输运的影响机制。

解读: 该研究对阳光电源的宽禁带半导体器件开发具有重要参考价值。通过多波长光源表征DOS的方法可应用于SiC/GaN功率器件的缺陷分析与筛选,有助于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率器件可靠性。特别是对于高压大功率应用场景,精确掌握深能级缺陷特征有利于优化器件设计参数,提高转换效率和可靠性。这...

Xiu Zhang · Wei Ling · Junchen Liu · Hu Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

宽禁带半导体因其优异的电学与机械特性，在柔性电子器件中展现出巨大潜力。本文报道了通过深硅刻蚀和晶圆级衬底转移工艺制备的柔性AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）阵列。器件在_VGS_＝1 V时实现最高饱和漏极电流密度达166.5 mA/mm，在_VDS_＝5 V时峰值跨导为42.6 mS/mm，并表现出良好的抗机械变形能力。此外，在面内拉伸应变下，器件性能进一步提升，归因于应变诱导的压电极化调控AlGaN/GaN异质界面二维电子气密度。该结果凸显HEMT在下一代柔性电子，尤其是生物电子...

解读: 该柔性GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有前瞻价值。研究中应力工程调控二维电子气密度提升器件性能的机制，可为ST系列储能变流器和SG逆变器中GaN器件的封装应力优化提供理论指导，通过合理设计功率模块封装结构实现应变调控以提升开关特性。柔性HEMT阵列的抗机械变形能力对新能源汽车OBC和电机...

Wenqi Huang · Yantang Huang · Boan Li · Linghua Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

回音壁模式（WGM）微腔因其高品质因子、小模式体积和高功率密度，在受激拉曼散射等基础研究与应用中备受关注。本研究结合微球的光热效应与WGM，实现了级联拉曼激光的宽带全光调谐。通过调节加热激光，精确控制二氧化硅微球的尺寸和折射率变化，产生波长范围从981.0至1192.22 nm的四阶级联拉曼激光，平均调谐范围达0.449 nm。该调谐范围覆盖NIR-II生物窗口及Yb掺杂光纤放大器通信O波段，展现出其在光学传感、通信与生物成像中的应用潜力。

解读: 该研究的全光调谐技术对阳光电源的光电检测和通信产品具有重要参考价值。其在NIR-II波段的精确调谐特性可应用于SG系列逆变器的光纤通信模块优化，提升数据传输稳定性。同时，该技术的高精度传感特性可集成到iSolarCloud平台的光纤传感系统中，实现对储能系统温度、应力等参数的实时监测。微腔结构的小型...

Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。

解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...

Karen Nishimura · Gary Hughes · Isaac Wildeson · Puneet Srivastava 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文通过直流和小信号射频测量，系统研究了140–180 nm栅长AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管在不同温度下的电学特性。实验涵盖了从室温至高温范围的器件性能变化，提取了跨导、漏极电流、载流子迁移率及寄生参数等关键指标随温度的变化规律。结果表明，随着温度升高，器件的跨导和饱和电流显著下降，同时寄生电阻增大，影响高频性能。该研究为AlGaN/GaN HEMT在高温环境下的可靠性评估与电路设计提供了重要参考。

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。温度特性表征结果可直接指导SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN器件选型与散热设计。特别是对于大功率密度设计的PowerTitan储能系统，研究揭示的高温下跨导和饱和电流下降特性,有助于优化GaN器件的工作点设置和过温保护策略。同时,...

Prerna Unadkat · Niraj Kumar · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

利用外加磁场对高电流密度片状电子束进行准直面临诸多挑战，尤其是二极管不稳定性等问题。本文提出一种非磁性、等离子体辅助的平面准直器。研究采用脉冲电子束源产生持续50 ns的瞬态片状电子束，通过该准直器并分析其性能。在准直区域附近获得7.1 mm × 0.75 mm的准直束流，束高方向压缩显著优于束宽，表现出各向异性压缩特性。由于空间限制，传统探针难以开展内部诊断，因此采用VSim进行了三维粒子模拟，以深入理解准直过程中的粒子动力学行为。

解读: 该等离子体束流准直技术虽源于高能物理领域，但其非磁性、瞬态高电流密度控制原理对阳光电源功率器件散热与电磁兼容设计具有启发意义。片状电子束的各向异性压缩特性可借鉴于ST储能变流器和SG逆变器的功率模块热管理优化，通过定向导热结构设计实现局部热流密度控制。VSim三维粒子模拟方法可应用于SiC/GaN器...

Jiayi Gong · Chuanyu Zhang · Wenjie Hu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

龚佳一、张传宇、胡文杰、周金健。自由载流子屏蔽效应显著抑制电离杂质散射，从而在超宽禁带半导体CaSnO3中实现高电子迁移率。本研究结合第一性原理计算与输运理论，系统分析了不同掺杂浓度下的电子散射机制。结果表明，随着载流子浓度增加，自由载流子诱导的屏蔽作用有效降低杂质势垒，使迁移率反常升高。该发现为优化透明导电氧化物及高功率电子器件中的载流子输运提供了新思路。

解读: 该研究揭示的CaSnO3超宽禁带半导体中高电子迁移率特性，对阳光电源功率器件技术具有重要启发。其高迁移率特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的新一代功率模块设计，有望提升器件导通性能、降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，CaSnO3作为SiC/GaN的潜在替代材料，可进一步优化...

Zhou Li · Ruirong Bai · Weiqi Gao · Sanxia Yin 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文通过原子尺度表征与理论模拟，揭示了卤化物钙钛矿中离子迁移驱动相变的微观机制。研究发现，卤素离子在晶格中的有序迁移引发局部应变和对称性破缺，进而触发结构相变。该过程与缺陷态演化密切相关，影响材料的光电性能稳定性。结果为理解钙钛矿材料的动态结构行为提供了原子层级的见解，并对其在光电器件中的应用具有指导意义。

解读: 该钙钛矿离子迁移相变机理研究对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。钙钛矿太阳能电池作为新一代光伏技术，其离子迁移导致的相变和缺陷态演化直接影响组件长期稳定性和光电转换效率。研究揭示的原子尺度动态结构行为，可指导SG系列逆变器的MPPT算法优化，针对钙钛矿组件的特殊I-V特性曲线进行自适应跟踪。同...

Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.224

摘要 本研究探讨了不同帽层对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）电学特性的影响。通过对比制备的具有GaN和AlN帽层的AlGaN/GaN HEMTs，发现AlN帽层由于其优异的钝化效果和极化效应，能够提高二维电子气（2DEG）密度，从而获得更高的饱和电流，并使击穿电压从615 V（GaN帽层）提升至895 V（AlN帽层）。Sentaurus TCAD仿真结果验证了上述实验发现，表明AlN帽层器件中形成了更深的三角形量子势阱，导致2DEG电子密度达到1.19 × 10^13 cm^...

解读: 该AlN帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究显示AlN帽层可将击穿电压提升至895V，梯度帽层结构更达1308V，2DEG密度提升28%。这为我司SG系列光伏逆变器、ST储能PCS及充电桩的GaN功率模块设计提供优化方向：通过改进帽层结构可提升器件耐压等级和导通性能，支持...

Adelmo A. Ortiz Con · V.C.P.Silv · Paula Ghedini Der Agopian · Joao Antonio Martino 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.225

摘要 假定为未掺杂的MOSFET沟道中存在的非故意低浓度掺杂对电荷控制以及基于Lambert W函数的反型电荷MOSFET模型，进而对后续的漏极电流模型均具有显著影响。我们指出，常用于描述名义上未掺杂沟道的假设本征MOSFET沟道近似，即使在由非故意掺杂导致的低掺杂浓度下，也会产生显著误差。我们证明，传统的电荷控制模型——该模型将栅电压数学上描述为反型电荷的一个线性项和一个对数项之和——仅在假设的本征情况下成立。然而，在多数载流子为主要电荷的运行区域内，该模型仍可用于名义上未掺杂但实际存在非故意...

解读: 该Lambert W函数纳米MOSFET电荷控制建模研究对阳光电源SiC/GaN功率器件应用具有重要参考价值。文章揭示的非故意掺杂对沟道电荷控制的影响机制,可优化ST系列PCS和电动汽车驱动系统中功率器件的精确建模。改进的栅压-反型电荷关系式及寄生电阻/迁移率退化修正模型,有助于提升三电平拓扑中器件...

Fucheng Wang · Mengmeng Chu · Jingwen Chen · Zhong Pan 等8人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

摘要 与Si3N4和Al2O3相比，采用热氧化工艺生长的SiO2作为隧穿层具有带隙大、与硅片表面界面接触良好等优点，能够有效解决金属-绝缘体-半导体（MIS）器件的漏电流问题。本研究探讨了优化SiO2隧穿层对SiO2/HfAlOx/Al2O3结构MIS器件工作电压的影响。结果表明，随着隧穿层厚度的减小，器件的工作电压随之降低，在隧穿层厚度为1.5 nm时，最低工作电压仅为12 V。此外，我们发现当在850 °C N2气氛中对1.5 nm厚的SiO2隧穿层进行退火处理时，薄膜表面会产生针孔，此时器...

解读: 该非易失性存储器低功耗技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过优化SiO2隧穿层厚度至1.5nm可将工作电压降至12V,这一低压运行特性可应用于ST系列PCS的辅助电源管理和PowerTitan储能系统的状态存储模块,降低待机功耗。MIS结构的低漏电特性与我们三电平拓扑中的SiC/GaN器件栅极...

Chunsheng Guo · Jiapeng Li · Yamin Zhang · Hui Zhu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

对于碳化硅（SiC）MOSFET，无论是多芯片模块还是多个分立器件，均需并联连接以实现高电流容量。然而，并联应用中出现的电流不平衡会降低器件的可靠性。本文重点研究了温度不均匀性和栅极陷阱电荷对SiC MOSFET电流不平衡行为的影响，并对阈值电压差异对电流不均匀性的影响进行了对比研究。最后，从电压和时间维度上比较了上述三个因素对SiC MOSFET电流不均匀特性的影响。结果表明，在静态过程中，由于温度不均匀性引起的漏源电流不平衡百分比可始终保持在10%以上；在动态过程中，由于温度不均匀性引起的漏...

解读: 该研究揭示SiC MOSFET并联应用中温度不均匀性和陷阱电荷导致的电流不平衡机理,对阳光电源ST系列储能变流器、电动汽车驱动系统及充电桩产品具有重要指导意义。研究表明静态和动态过程中温度不均匀性引起的电流失配均超过10%,这为我们优化多芯片并联SiC模块的热管理设计、改进栅极驱动均流策略提供理论依...