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基于标准CMOS工艺的低功耗高速1T存储器
A High Speed 1T-Memory Based on Standard CMOS Process With Low Power Consumption
Hang Xu · Jianbin Guo · Peng Liao · Yanghao Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
本研究提出了一种嵌入隧穿场效应晶体管（TFET）的新型单晶体管（1T）存储器，该存储器可通过带间隧穿（BTBT）进行编程。传统浮栅器件主要依靠热载流子注入（HCI）来工作。用带间隧穿取代热载流子注入后，所需的工作电压、工作时间和泄漏电流均显著降低。仿真和实验结果均表明，该存储器的保留时间可达1秒，与标准动态随机存取存储器（DRAM）相当，且几乎无静态功耗。此外，该器件的最终编程速度可小于5纳秒，耐久性超过 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于带间隧穿（BTBT）机制的新型1T存储器技术具有显著的战略价值。该技术通过替代传统热载流子注入方式，实现了低电压、低功耗和高速运行的突破，这与我们光伏逆变器和储能系统对控制芯片的核心需求高度契合。 在光伏逆变器领域，MPPT算法、实时功率调节和电网并网控制需要处理...
基于ZnMgO的深紫外加密计算低功耗光电突触器件
Low-power optoelectronic synaptic devices with ZnMgO in deep-ultraviolet encryption computation
Jingyang Li · Kai Chen · Chao Wu · Fengmin Wu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
报道了一种基于ZnMgO材料的低功耗光电突触器件，应用于深紫外加密计算。该器件展现出优异的光响应特性与突触行为，包括兴奋性后突触电流、脉冲光增益及可调的权重调节能力。通过调控深紫外光照强度与脉冲频率，实现了对突触权重的精确模拟，在低功耗条件下表现出高耐久性与稳定性。研究为深紫外光信息处理与神经形态计算的集成提供了可行方案。
解读: 该ZnMgO光电突触器件的低功耗特性与深紫外加密计算能力，对阳光电源新能源汽车驱动系统具有创新启发价值。其突触权重精确调控机制可借鉴应用于电机驱动控制器的神经网络优化算法，提升扭矩响应速度与能效。深紫外加密技术可强化车载OBC充电机与充电桩的通信安全防护，防止数据篡改。器件展现的高耐久性与低功耗特性...
基于4H-SiC衬底SH-SAW谐振器的超低功耗高优值数字控制可调谐振荡器
Ultralow-Power Consumption High FoM Digitally Controlled Tunable Oscillator Utilizing SH-SAW Resonator Based on 4H-SiC Substrate
Zonglin Wu · Yubo Zhang · Shuxian Wu · Hangyu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
本文介绍了一种基于钽酸锂（LiTaO₃）/二氧化硅（SiO₂）/4H - 碳化硅（4H - SiC）多层衬底上的水平剪切表面声波（SH - SAW）谐振器的近吉赫兹、低功耗、低相位噪声数控振荡器。所制作的表面声波（SAW）谐振器实现了高达3916的最大品质因数（Bode - $Q_{\max}$）。SAW谐振器的高Q值使振荡器具备低相位噪声和低功耗的特性。采用皮尔斯振荡器以适配单端口SH - SAW谐振器的不对称结构。在标称配置下，所制作的振荡器在输出频率984 MHz、偏移10 kHz、100...
解读: 从阳光电源的业务视角分析，这项基于4H-SiC基底的超低功耗数字可控振荡器技术具有重要的战略参考价值。该技术的核心亮点在于利用碳化硅（SiC）基底实现了微瓦级功耗（最低66.4μW）和优异的相位噪声性能，这与我司在SiC功率器件领域的技术积累形成潜在协同。 在分布式光伏和储能系统中，大量分布式传感...
一种超低功耗的压力敏感及驻极体栅控有机薄膜晶体管
A Pressure-Sensitive and Piezoelectret-Gated Organic Thin-Film Transistor With Ultra-Low Power Consumption
Wen Hu · Yue Zhao · Jianwei Zhu · Yongguang Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
有机薄膜晶体管和传感器对于柔性电子技术充分发挥其改变人类生活的潜力至关重要。然而，目前的有机晶体管常常受到高阈值电压和高功耗的限制，并且与传感器集成会增加占用空间和设计复杂度。在本文中，我们发现驻极体中压力诱导的电场能有效调制有机半导体中的电荷输运。驻极体栅控晶体管无需栅电极，并具备压力传感能力，低工作电压使器件的功耗达到纳瓦级别。通过改变驻极体中的偶极子取向，该器件既可以工作在增强模式，也可以工作在耗尽模式，从而简化了电路设计，实现对压力的直接逻辑运算。驻极体栅控机制以及这种对压力敏感、低功耗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项压敏压电驻极体栅控有机薄膜晶体管技术虽然属于柔性电子领域的基础研究，但其核心创新点与我司在智能化、低功耗化方向的战略布局存在潜在协同价值。 该技术的纳瓦级功耗特性对我司储能系统和分布式能源管理具有启发意义。当前光伏逆变器和储能系统的监测传感器网络普遍面临功耗与成本的平...
单片集成氢终端金刚石场效应晶体管逻辑电路
Monolithically Integrated Hydrogen-Terminated Diamond FET Logic Circuits
Yuesong Liang · Wei Wang · Genqiang Chen · Fei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
逻辑电路是实现集成电路的基础。本文利用氢化金刚石制备了负载分别为电阻、增强型场效应晶体管（FET）和耗尽型FET的单片E/R、直耦E/E及E/D反相器逻辑电路，并测试其性能。结果表明，E/D逻辑电路在电压摆幅、增益、噪声容限和功耗方面显著优于E/R和E/E电路，在−10 V供电下实现−9.44 V的逻辑摆幅、15.5 V/V的电压增益、0.82/7.07 V的低/高噪声容限，静态功耗低于10⁻³ W，并可在高达200°C下正常工作，展现出金刚石智能功率集成电路的巨大潜力。
解读: 该氢终端金刚石FET逻辑电路技术对阳光电源功率器件及高温应用场景具有重要价值。金刚石器件200°C高温工作能力可应用于：1）ST储能系统功率模块，减少散热需求，提升功率密度；2）SG光伏逆变器高温环境适应性，降低冷却系统成本；3）车载OBC充电机，满足发动机舱高温工况。其E/D逻辑电路的高电压摆幅（...
基于四级编码与弱光换流的超低功耗电子式电流互感器
Ultra-Low Power Electronic Current Transducer Based on 4-Level Encoding and Weak-Light Commutation
Yong Zhang · Wenhao Xu · Xiangyu Shen · Zhichao He 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
针对有源电子式电流互感器（ECT）高压侧供电方案存在的小电流死区、能量转换效率低等问题，提出一种高压侧功耗低于4 mW的ECT设计。该方案采用电池供电，利用驱动电压为1.8 V、有效占空比0.16的发光二极管（LED）弱光模式工作，并通过双半桥结构的低功耗驱动电路将两个数字信号合并为单路四级信号，使LED功耗降低50%。低压侧采用融合支持向量机与循环神经网络的四级抗干扰解码方法。实验结果表明，该ECT高压侧最大功耗为3.14 mW，精度达0.2S级；联合解码算法可准确识别所有四级实验数据及由自编...
解读: 该超低功耗ECT技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。其3.14mW功耗设计和0.2S级精度可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的电流采样环节，解决高压侧供电难题，降低辅助电源损耗。四级编码弱光通信方案为PowerTitan大型储能系统的多点电流监测提供低成本隔离方案。融合SVM...
基于ReSe2/PtS2的I型异质结构用于自供电宽谱UV–NIR光电探测器
Type‑I heterostructure based on ReSe2/PtS2 for self-powered and broadband UV–NIR photodetectors
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...
基于Si p-隧道场效应晶体管和ITO n-场效应晶体管的低功耗三维CMOS反相器演示
Demonstration of Low-Power Three-Dimensional CMOS Inverters Based on Si p-Tunnel FET and ITO n-FET
Anyu Tong · Kaifeng Wang · Qianlan Hu · Zhiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
本研究基于垂直堆叠的前道制程（FEOL）p 型硅隧穿场效应晶体管（TFET）与后道制程（BEOL）n 型铟锡氧化物（ITO）场效应晶体管的异质三维集成，展示了低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器和 5 级环形振荡器（RO）。由于 p 型和 n 型场效应晶体管的关态电流均较低，我们的 ITO/TFET 异质三维集成 CMOS 反相器在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=1$ V 时静态功耗低至 4.83 pW，在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=2.5$ ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三维异质集成的超低功耗CMOS技术展现出值得关注的应用潜力。该技术通过垂直堆叠硅基p型隧穿晶体管与ITO n型晶体管，实现了4.83 pW的极低静态功耗和522 V/V的高电压增益，这些特性与我们在光伏逆变器和储能系统中对功率控制芯片的核心需求高度契合。 在光伏逆...