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基于第一性原理的氮化铝电子迁移率研究
Electron mobility in AlN from first principles
Amanda Wang · Nick Pant · Woncheol Lee · Feliciano Giustino · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
氮化铝是一种有前景的超宽禁带半导体，适用于光电子和功率电子器件，但其实际应用受限于掺杂困难和低电导率。本文通过第一性原理计算，研究了电子迁移率随温度、掺杂浓度和晶向变化的上限。综合考虑声子与电离杂质对电子的散射作用，分析了完全和部分电离条件下的掺杂体系。结果表明，室温下长程压电相互作用是电子-声子散射的主要机制；当掺杂浓度超过10¹⁶ cm⁻³时，电离杂质散射占主导，显著降低迁移率。
解读: 该氮化铝电子迁移率研究对阳光电源功率器件开发具有重要参考价值。AlN作为超宽禁带半导体（禁带宽度6.2eV），其高击穿场强和热导率特性可应用于：1）SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的新一代功率模块设计，突破现有SiC器件的耐压极限，实现更高功率密度；2）电动汽车驱动系统中的高温功率器件，利用AlN...
基于原子级模拟的狄拉克源场效应晶体管开关机制研究
Investigation of the Switching Mechanism of Dirac Source Field-Effect Transistors by Atomistic Simulations
Hang Zhou · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
狄拉克源场效应晶体管（DSFETs）正成为低功耗应用中颇具潜力的候选器件。然而，DSFETs从二维石墨烯到一维半导体的开关机制仍存在争议。在这项工作中，通过原子级量子输运模拟对基于二维石墨烯 - 一维石墨烯纳米带（GNR）异质结的DSFETs进行了分析。局部态密度（LDOS）和波矢相关的透射率表明，低于60 mV/十倍频的开关特性源于狄拉克源的低通滤波效应。由原子级散射引起的石墨烯 - GNR界面处显著的模式耦合，极大地抑制了从二维石墨烯到一维GNR的模式选择性输运。对性能提升进行了探索，结果表...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于狄拉克源场效应晶体管（DSFET）的研究具有重要的战略价值。该技术实现了低至20 mV/decade的亚阈值摆幅，远超传统MOSFET的60 mV/decade物理极限，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求的超低功耗目标具有突破性意义。 在光伏逆变器应用场景中，功...