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硅基氮化镓异质结构的压电特性及其对开关运行寿命的影响
Piezoelectric Properties of GaN-on-Si Heterostructures and Their Implications on Lifetime During Switching Operation
F. P. Pribahsnik · M. Bernardoni · M. Nelhiebel · M. Mataln 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
由于氮化镓（GaN）固有的压电特性，基于该技术的器件在循环开关运行中易产生机电诱导的谐振现象。本文提出了一种对GaN-on-Si测试异质结构的机械谐振进行建模的方法，并评估了谐振情况下应力对器件寿命的影响。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。该研究揭示了GaN-on-Si器件在高速开关下的压电效应与机械谐振风险，这对公司研发团队在进行功率模块选型、驱动电路设计及长期可靠性评估时具有重要参考价值。建议在后续高频化逆变器产品开发中，重点关注GaN...
兼容硅超结器件10V栅极驱动的先进650V碳化硅功率MOSFET
Advanced 650 V SiC Power MOSFETs With 10 V Gate Drive Compatible With Si Superjunction Devices
Aditi Agarwal · Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文介绍了一种在6英寸商业代工厂制造的先进SiC平面栅功率MOSFET。该器件结构经过优化，支持10V栅极驱动电压，使其能与现有的硅超结（Si SJ）器件驱动电路兼容。文章详细对比了三种先进SiC MOSFET的电气特性与当前主流硅器件的性能差异。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。10V栅极驱动兼容性意味着在现有硅基逆变器平台（如户用光伏逆变器、组串式逆变器及充电桩模块）升级至SiC方案时，无需大幅更改驱动电路设计，可显著降低研发成本与技术门槛。对于阳光电源的PowerTitan储能系统及高功率密度组串式逆变器，采用此类SiC MOSF...
基于混合换流的Si/SiC混合三电平ANPC逆变器主动损耗平衡控制方案
Hybrid Commutation-Based Active Loss-Balancing Control Scheme for Si/SiC Hybrid Three-Level ANPC Inverters
Huizi Zhuge · Yuhang Zou · Li Zhang · Xiao Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
Si与SiC混合使用是提升三电平有源中点钳位（3L-ANPC）逆变器效率与功率密度的有效手段，但SiC器件间的损耗不平衡会缩短逆变器寿命并增加散热设计难度。本文提出了一种基于混合换流的主动损耗平衡控制方案，旨在解决上述不平衡问题，优化系统可靠性与热管理。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高的参考价值。随着光伏逆变器向高功率密度和高效率演进，Si/SiC混合拓扑已成为平衡成本与性能的关键路径。该研究提出的主动损耗平衡控制方案，能够有效解决混合功率模块在长期运行中的热应力不均问题，直接提升逆变器在极端工况下的可靠性。建议研发团队在下...
避免硅MOSFET雪崩并实现级联GaN器件的零电压开关
Avoiding Si MOSFET Avalanche and Achieving Zero-Voltage Switching for Cascode GaN Devices
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文探讨了高压常开型宽禁带器件与低压常关型硅MOSFET组成的级联结构。分析了关断过程中的电压分布原理及开通时的零电压开关（ZVS）机制，旨在解决级联结构中可能出现的硅MOSFET雪崩击穿问题，并优化开关性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用潜力巨大。级联GaN结构是目前实现高压应用的主流方案，但其可靠性（如Si MOSFET雪崩风险）是工程化落地的关键。本文提出的ZVS实现策略和电压应力优化方法，对阳光电源研发团...
基于Si MOSFET与GaN HEMT的功率变换器辐射电磁干扰分析与比较
Analysis and Comparison of the Radiated Electromagnetic Interference Generated by Power Converters With Si MOSFETs and GaN HEMTs
Yingjie Zhang · Shuo Wang · Yongbin Chu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文基于等效噪声电压源构成，分析了GaN HEMT与Si MOSFET参数及负载条件对辐射电磁干扰（EMI）的影响。研究重点涵盖了开关电压的上升/下降沿、零电压开关压降以及寄生振荡等因素对辐射EMI的贡献。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩产品中对高功率密度和高效率的追求，GaN等宽禁带半导体器件的应用日益广泛。本文深入分析了GaN器件带来的高频开关噪声及辐射EMI机理，对公司研发团队在优化PCB布局、抑制寄生参数及提升电磁兼容性（EMC）设计方面具有重要指导意义。建议在后续的组串式逆变器及充电桩高...
一种基于单片Si-RC缓冲器的并联SiC MOSFET动态均流方法
A Dynamic Current Balancing Method for Paralleled SiC MOSFETs Using Monolithic Si-RC Snubber Based on a Dynamic Current Sharing Model
Jianwei Lv · Cai Chen · Baihan Liu · Yiyang Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
并联SiC MOSFET间的动态电流不平衡会导致损耗不均并降低电流容量。现有均流方法存在电路复杂或设计实现困难的问题。本文提出了一种通过在并联MOSFET间连接单片Si-RC缓冲器的动态均流方法，在保持电路结构简单的同时，有效解决了动态电流不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着功率密度要求的不断提升，SiC MOSFET并联技术已成为大功率变换器的必然选择。该研究提出的单片Si-RC缓冲器方案结构简单且易于集成，能够有效解决并联器件间的动态电流不平衡问题，从而降低开关损...
避免共源共栅
Cascode）GaN器件在大电流关断条件下的发散振荡
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
共源共栅结构常用于高压常开型GaN器件。然而，高压GaN器件与低压常关型Si MOSFET之间的电容失配会导致不良特性，如Si MOSFET在关断期间进入雪崩状态，以及高压GaN器件内部丢失软开关条件等。本文针对大电流关断下的发散振荡问题进行了深入分析。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该研究揭示了Cascode GaN在极端工况下的振荡机理，对公司优化高频功率模块设计、提升驱动电路可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时，重点评估该电容失配效...
高功率SiC MOSFET模块与Si IGBT模块的性能评估
Performance Evaluation of High-Power SiC MOSFET Modules in Comparison to Si IGBT Modules
Lei Zhang · Xibo Yuan · Xiaojie Wu · Congcong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文对比了SiC MOSFET与Si IGBT在功率电子应用中的性能。通过对325A、1700V SiC MOSFET模块在不同负载电流、母线电压及栅极电阻条件下的全面特性测试，分析了SiC器件在提升中低压、高功率应用效率及开关速度方面的潜力，为替代传统Si IGBT提供了实验依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型策略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET替代Si IGBT是提升系统效率、减小散热器体积的关键路径。建议研发团队参考文中的特性测试方法，针对1700V SiC模块在高温、高频工况下的损耗特性进行深入评估，...
基于硅基氮化镓肖特基势垒二极管的超紧凑高频功率集成电路
Ultra-compact, High-Frequency Power Integrated Circuits Based on GaN-on-Si Schottky Barrier Diodes
Luca Nela · Remco Van Erp · Georgios Kampitsis · Halil Kerim Yildirim 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文展示了硅基氮化镓（GaN-on-Si）三阳极肖特基势垒二极管（SBDs）的规模化应用。尽管GaN晶体管已广泛应用，但GaN二极管的商业化进程滞后。研究验证了该器件在提升功率电路设计性能及实现超紧凑、高频化方面的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能产品具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向高功率密度和高频化演进，GaN器件在减小磁性元件体积、提升整机效率方面优势显著。建议研发团队关注GaN-on-Si SBD的可靠性验证，探索其在微型逆变器或高频DC-DC变换器中的应用，以进一步优化PowerStack...
SiC/Si混合逆变器驱动高速永磁电机的三种改进空间矢量调制策略评估
Evaluation of Three Improved Space-Vector-Modulation Strategies for the High-Speed Permanent Magnet Motor Fed by a SiC/Si Hybrid Inverter
Cong Gu · Xiaolin Wang · Zhiquan Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对高速永磁电机驱动系统中因开关频率受限导致的电流纹波问题，本文提出了一种SiC/Si混合逆变器架构。通过优化空间矢量调制（SVM）策略，在保证开关频率的前提下有效降低了电流纹波，提升了电机驱动系统的控制性能与效率。
解读: 该技术对阳光电源的逆变器及电机驱动业务具有重要参考价值。SiC/Si混合逆变器方案通过利用SiC器件的高频特性与Si器件的成本优势，可有效优化组串式逆变器及风电变流器的功率密度与效率。在高速电机驱动应用中，该调制策略能显著降低电流谐波，提升系统动态响应。建议研发团队关注该混合拓扑在PowerTita...
用于结温平衡与功率损耗降低的Si/SiC混合开关栅极控制优化
Gate Control Optimization of Si/SiC Hybrid Switch for Junction Temperature Balance and Power Loss Reduction
Jun Wang · Zongjian Li · Xi Jiang · Cheng Zeng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
Si/SiC混合开关通过并联大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET，在功率转换器中实现了成本与性能的平衡。现有栅极控制策略多侧重于效率优化，但忽略了器件过热风险。本文提出了一种新的栅极控制策略，旨在实现混合开关内部器件的结温平衡，同时有效降低总功率损耗，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着功率密度要求的不断提升，Si/SiC混合开关方案能在保证成本竞争力的同时，通过优化栅极驱动实现热管理升级。建议研发团队在下一代大功率逆变器及PCS模块设计中引入该控制策略，以解决高功率密度下的局部过热...
Si/SiC混合开关在宽功率范围下结温平衡的主动栅极延迟时间控制
Active Gate Delay Time Control of Si/SiC Hybrid Switch for Junction Temperature Balance Over a Wide Power Range
Zongjian Li · Jun Wang · Linfeng Deng · Zhizhi He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文研究了Si/SiC混合开关的栅极延迟时间控制策略。针对传统固定延迟时间方案在不同工况下性能受限的问题，提出了一种主动控制方法，旨在优化混合开关的电气与热性能，实现宽功率范围内的结温平衡，从而提升功率变换器的可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着碳化硅（SiC）器件在高性能逆变器中的渗透率提升，Si/SiC混合封装方案是平衡成本与效率的有效路径。通过主动栅极延迟控制实现结温平衡，可显著提升功率模块的可靠性，延长产品寿命，并优化...
一种用于并联SiC JFET/Si MOSFET共源共栅结构的低成本新型拓扑以平衡开通电流与结温
A Low-Cost Novel Structure for Paralleled SiC JFET/Si MOSFET Cascodes to Balance Turn-on Current and Junction Temperature
Cheng Zhao · Laili Wang · Xu Yang · Yongmei Gan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
SiC JFET/Si MOSFET共源共栅结构（SSC）因其低导通电阻和快速开关特性在电力电子领域极具潜力。针对大电流应用中多SSC并联时，由于布局不对称导致的开通电流不平衡及结温差异问题，本文提出了一种低成本的新型结构，旨在优化并联器件间的电流分配，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着碳化硅（SiC）在光伏和储能领域的高频化应用，多管并联是提升功率密度的关键。该研究提出的电流平衡技术可有效解决并联器件因布局寄生参数不匹配导致的应力集中问题，有助于提升阳光电源大功率模...
一种具有改进调制方案的硅/碳化硅混合五电平有源中点钳位逆变器
A Si/SiC Hybrid Five-Level Active NPC Inverter With Improved Modulation Scheme
Li Zhang · Zhongshu Zheng · Chushan Li · Ping Ju 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种2-SiC混合五电平有源中点钳位（5L-ANPC）全桥逆变器。该方案通过结合硅基（Si）与碳化硅（SiC）功率器件，在性能与成本之间取得了平衡，旨在优化多电平逆变器的效率与功率密度，并提出了相应的改进调制策略。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。通过采用Si/SiC混合拓扑，可以在不大幅增加成本的前提下，显著提升逆变器的转换效率和功率密度，这对于追求极致效率的PowerTitan储能变流器及新一代大功率光伏逆变器具有显著的竞争优势。建议研发团队评估该五电平拓扑在降低开关...
用于高功率密度不同Si/SiC混合三电平有源NPC逆变器的评估
Evaluation of Different Si/SiC Hybrid Three-Level Active NPC Inverters for High Power Density
Li Zhang · Xiutao Lou · Chushan Li · Feng Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
相比全SiC MOSFET转换器，Si/SiC混合方案是平衡性能与成本的有效途径。本文提出了一种系统性方法，基于续流路径排列，从两种开关单元生成了2-SiC和4-SiC混合三电平有源中点钳位（3L-ANPC）逆变拓扑，旨在实现高功率密度设计。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力——高功率密度逆变器设计。3L-ANPC拓扑广泛应用于阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器中。通过Si/SiC混合技术，公司可以在保持高性能的同时，显著降低大功率光伏逆变器和储能变流器（PCS）的成本，提升市场竞争力。建议研发团队评估该拓扑在PowerTita...
硅基氮化镓单片半桥功率集成电路动态导通电阻的原位测量与物理机制
In Situ Measurement and Physical Mechanism of Dynamic RON in GaN-on-Si Monolithic Half-Bridge Power IC
Xin Yang · Hongchang Cui · Zineng Yang · Matthew Porter 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
动态导通电阻（RON）是GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的关键稳定性问题。在导电硅衬底上的GaN单片半桥中，由于背栅效应，高侧（HS）器件的动态RON比分立HEMT更严重。本文提出了一种原位测量方法，揭示了其物理机制，为提升高频功率集成电路的可靠性提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用已成为技术演进的重要方向。该研究揭示的单片半桥结构中背栅效应导致的动态RON问题，直接影响高频变换器的效率与长期可靠性。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点评估GaN集成电路的衬底耦合效应，优化驱动电路与布局设...
用于先进功率转换应用的1700V/50A SiC功率MOSFET相较于Si IGBT/BiMOSFET的高开关性能
High Switching Performance of 1700-V, 50-A SiC Power MOSFET Over Si IGBT/BiMOSFET for Advanced Power Conversion Applications
Samir Hazra · Ankan De · Lin Cheng · John Palmour 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
由于碳化硅（SiC）比硅（Si）具有更宽的带隙，SiC MOSFET显著降低了高压功率器件中的漂移区电阻。凭借极低的导通电阻和固有的低开关损耗，SiC MOSFET能够显著提升变换器效率并实现更紧凑的系统设计，是替代传统Si器件的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用1700V SiC MOSFET可显著提升系统功率密度，减少散热器体积，从而降低整机重量与成本。特别是在高压储能系统应用中，SiC器件能有效降低开关损耗，提升系统...
垂直GaN-on-Si沟槽MOSFET关断状态偏置诱导不稳定性实验与数值分析
Experimental and Numerical Analysis of Off-State Bias Induced Instabilities in Vertical GaN-on-Si Trench MOSFETs
Nicolò Zagni · Manuel Fregolent · Giovanni Verzellesi · Francesco Bergamin 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文分析了伪垂直GaN-on-Si沟槽MOSFET（TMOS）在关断状态应力下的阈值电压（VT）动态不稳定性。实验表明，关断应力会导致VT逐渐升高，且仅在高温循环后才能完全恢复，在室温下表现为永久性退化。
解读: GaN作为第三代宽禁带半导体，在提升功率密度和转换效率方面具有巨大潜力。该研究揭示了垂直GaN沟槽器件在关断状态下的阈值漂移机理，这对阳光电源未来在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中引入高性能GaN器件至关重要。建议研发团队在评估GaN器件选型时，重点关注其在高温环境下的长期可靠性与阈值稳定性，并针...
MoS₂/p-Si界面的大横向光伏效应与空间电阻效应
Large Lateral Photovoltaic Effect and Spatial Resistance Effect on MoS₂/p-Si Interface
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
深入研究光与物质相互作用产生的新现象是一项至关重要的科学研究工作。在本报告中，我们研究了520 nm激光激发下p - Si表面的横向光生伏特效应和空间电阻。由于p - Si的表面态，横向光生电压灵敏度可达286 mV/mm，空间电阻变化率可达1059%。然后，我们通过在Si表面生长三种不同形貌的MoS₂来调控这两种效应。由于MoS₂纳米颗粒的光敏特性，横向光生电压灵敏度可提高至368 mV/mm，而空间电阻变化率可达2202%。在此过程中，我们观察到一个新现象，即经MoS₂修饰的p - Si表面...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文揭示的MoS₂/p-Si界面横向光伏效应和空间电阻效应具有重要的前瞻性研究价值，但距离商业化应用尚有较大距离。 **技术价值分析：** 该研究展示了通过MoS₂纳米颗粒修饰硅表面，可将横向光电压灵敏度提升至368 mV/mm，空间电阻变化率达到2202%。这种显著的...
用于GaAsP/Si太阳能电池的AlGaAsP分布式布拉格反射镜
AlGaAsP Distributed Bragg Reflectors for GaAsP/Si Solar Cells
Brian Li · Yiteng Wang · Adrian Birge · Bora Kim 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
研究在Si(001)上生长的(Al)GaAsP分布式布拉格反射镜(DBR)，以提升GaAsP/Si叠层器件中1.7 eV GaAsP太阳能电池的量子效率(QE)。样品采用分子束外延生长，包含2.1 μm GaAsP/GaP缓冲层及约2 μm、20周期的GaAsP/AlₓGa₁₋ₓAsP交替层DBR。研究了x=0.4与x=0.8两种结构，目标峰值反射波长为700 nm。DBR平均穿透位错密度为1.4×10⁷ cm⁻²，适用于高性能电池。实测反射谱与模拟吻合良好，Al组分更高的DBR因折射率差更大而...
解读: 该AlGaAsP DBR技术通过提升GaAsP/Si叠层电池量子效率和电流匹配，使短路电流密度提升1 mA/cm²、相对效率提高5%，对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配具有重要价值。高效叠层电池技术可推动1500V系统向更高功率密度发展，优化MPPT算法在宽光谱响应下的追踪效率。该技术对iSol...
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