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具有厚AlN势垒的AlN/GaN基HEMT器件在低压射频前端应用中表现出优异的功率与噪声性能
Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications
Haochen Zhang · Mingshuo Zhang · Hu Wang · Xinchuan Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于厚AlN势垒的AlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT），适用于低压射频前端电路。通过优化AlN势垒层厚度，显著提升了器件的二维电子气密度与输运特性，在低工作电压下实现了高饱和电流与优异的射频功率增益。同时，器件表现出极低的最小噪声系数，归因于增强的沟道电场均匀性与抑制的短沟道效应。该HEMT在3 V以下供电时仍保持高性能，适用于5G及物联网等低功耗无线通信系统。
解读: 该AlN/GaN HEMT技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。厚AlN势垒结构在低压条件下实现的高功率密度和低噪声特性，可应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的射频控制电路，提升系统EMI性能。特别是在3V以下的低压工作特性，适合优化车载OBC和充电桩等对功耗敏感的产品的通信...
一种具有增强功率和线性性能的AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道HEMT
An AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN graded channel HEMT with enhanced power and linearity performance
Xiang Du · Can Gong · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道结构的高电子迁移率晶体管（HEMT），旨在提升器件的功率与线性性能。通过在沟道层引入Al组分渐变的Al_x_Ga1-_x_N缓冲结构，并结合超薄AlN插入层，有效调控了二维电子气分布，增强了载流子输运特性，同时降低了短沟道效应。实验结果表明，该器件在保持高开关比的同时，显著提高了击穿电压、最大电流密度及跨导峰值。此外，线性跨导和栅极电容特性的改善有效提升了器件的线性度与高频稳定性。该梯度沟道设计为高性能射频与功率放大器应用提供了...
解读: 该梯度沟道GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过AlN/AlGaN梯度结构提升的击穿电压和电流密度特性,可显著提高SG系列逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。改善的线性度和高频特性有助于优化车载OBC和充电桩的EMI性能。该器件在高压大功率应用场景下的优异开关特性,可支...
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...