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采用刻蚀停止工艺制备的高性能增强型GaN p-FET
High-Performance Enhancement-Mode GaN p-FET Fabricated With an Etch-Stop Process
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jiawei Cui 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
增强型（E 型）氮化镓（GaN）p 沟道场效应晶体管（p - FET）的栅极凹槽工艺预计会产生高密度的晶体缺陷；因此，较大的 $\vert {V}_{\text {th}} \vert $ 往往伴随着较差的导通电流（Ion）。为应对这一挑战，在本工作中，开发了一种刻蚀停止工艺，即在 p - GaN 层中插入一层 1.5 纳米厚的 AlN 层，使基于干法刻蚀的栅极凹槽刻蚀在 AlN 层终止。然后使用湿法刻蚀去除凹槽区域的 AlN，从而在干法刻蚀过程中保护栅极沟道表面免受等离子体轰击。所制备的刻蚀停...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）增强型p-FET的刻蚀停止工艺技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN层中插入1.5nm的AlN层作为刻蚀停止层，有效解决了传统栅极凹槽工艺中等离子体轰击导致的晶体缺陷问题，实现了阈值电压与导通电流之间的性能平衡突破。 对于我司的核心业务而言，这...
增强型GaN p-FET及互补逻辑电路的偏振增强设计与开发
Design and Development of Polarization-Enhanced E-Mode GaN p-FET and Complementary Logic (CL) Circuits
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...
先进绝热压缩空气储能系统充电单元的机电建模
Electromechanical modeling of advanced adiabatic compressed air energy storage system compressed charging unit: Incorporating compressor dynamical performance under variable operating conditions
Siyuan Chen · Laijun Chen · Sen Cui · Hanchen Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389
摘要 大容量和对化石燃料的独立性使得先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）成为支持波动性可再生能源集成的一项有前景的技术。当前的AA-CAES模型主要关注于规划层面的问题，例如效率提升。AA-CAES系统的机电动态特性是电力系统运行中控制器设计与稳定性分析的基础，但受到的关注较少，原因在于压缩机气动与机械运行之间在毫秒到秒级时间尺度上发生的复杂且非线性的相互作用，使得建模问题极为复杂——既要保持模型的简洁性以利于控制系统设计，又要准确描述复杂的动态行为。本文提出了一种考虑变工况下压缩机动态性能的...
解读: 该AA-CAES电机械瞬态建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的压缩机动态特性建模方法(毫秒至秒级响应)可借鉴于储能系统功率控制策略优化,特别是喘振不稳定性分析(7Hz特征频率)对PCS过载保护设计有启发意义。其机械-气动耦合建模思路可应用于GFM...
基于帽层设计的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电学性能研究
Study on electrical performance of AlGaN/GaN high electron mobility transistor based on cap layer design
Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年2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...
太阳能光伏与石墨烯涂层耦合的辐射供暖系统性能研究
Performance study of radiation heating system coupled with solar photovoltaic and graphene coating
Haifei Chen · Yuxuan He · Yongsheng Cui · Yanyan Liu 等7人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296
建筑供暖系统的能耗与安全问题日益受到关注。本文提出一种创新的辐射供暖系统，该系统将太阳能光伏技术与石墨烯基电热涂层相结合。通过利用光伏发电替代传统高压驱动系统为电热涂层供电，该系统在确保高效供暖的同时降低了建筑能耗。基于石墨烯优异的导电性和导热性，该系统能够快速将电能转化为热能，并通过远红外辐射实现高效的热量传递。研究于2022年7月至8月在中国常州进行，搭建了实验平台，系统考察了光伏电压、光伏电流以及涂层面积对石墨烯基电热涂层热性能的影响。结果表明，石墨烯基电热涂层具有较低的饱和电压和饱和电流...
解读: 该光伏-石墨烯辐射供暖系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究验证了低压直流供电的可行性,可结合我司MPPT优化技术提升光伏利用率,通过PowerTitan储能系统实现削峰填谷。石墨烯涂层的快速电热转换特性(表面温度达63.19℃,辐射效率71%)为分布式光储直柔系...
一种新颖的数据驱动多步风功率点-区间预测框架，集成基于滑动窗口的双层自适应分解与多目标优化以平衡预测精度与稳定性
A novel data-driven multi-step wind power point-interval prediction framework integrating sliding window-based two-layer adaptive decomposition and multi-objective optimization for balancing prediction accuracy and stability
Xiwen Cui · Xiaoyu Yuab · Haowei Niu · Dongxiao Niu 等5人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
摘要 风能对大规模并网和实现碳中和至关重要，因此需要准确且稳定的预测方法来应对风电数据固有的随机性和复杂耦合特性。本研究提出了一种创新的数据驱动型点-区间预测框架，旨在克服现有模型仅关注预测精度而忽略预测所需稳定性的局限性，从而减少由此带来的不确定性。该框架首先引入异常值处理机制，并采用一种新的基于滑动窗口的双层自适应分解策略，在避免信息泄露的同时将风电数据分解为规律性子序列。随后通过Lempel-Ziv复杂度分析对这些子序列进行分类，以最小化计算冗余。进一步地，有针对性地部署先进模型——包括倒...
解读: 该多目标优化风电预测框架对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。其点-区间预测方法可显著提升储能系统充放电策略的准确性与稳定性,MAE降低27-58%为iSolarCloud平台的预测性维护提供可靠的不确定性量化能力。多层自适应分解策略可集成至GFM/GFL控制算...
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