Eungkyun Kim · Yu-Hsin Chen · Keisuke Shinohara · Thai-Son Nguyen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

我们展示了在块状 AlN 衬底上制备的 AlN/GaN/AlN 赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT），该晶体管在 20 纳米 GaN 沟道底部附近采用了硅 $\delta$ 掺杂。我们近期关于外延生长和低场输运的研究表明，与未掺杂的同类结构相比，在赝配 AlN/GaN/AlN 异质结构中进行 $\delta$ 掺杂可提高电子迁移率和二维电子气密度，同时保留了薄 GaN 沟道的优势。在这项工作中，我们展示了采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）SiN 钝化的这些 pHEMT 的直流和射频特性，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN衬底的氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）技术展现出显著的功率器件性能提升潜力。该研究通过硅δ掺杂技术在20纳米GaN沟道中实现了4.2 W/mm的功率密度和41.5%的功率附加效率，这对我们在光伏逆变器和储能变流器等核心产品的功率转换效率提升具有重要参考价值...

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...

The Mn2+-doped 0.94Bi0.5Na0.5Ti(1− _x_)Mn_x_O3-0.06BaTiO3 (BNTM _x_-BT · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用传统固相法制备了Mn2+掺杂的0.94Bi0.5Na0.5Ti(1−x)MnxO3-0.06BaTiO3（BNTMx-BT，x = 0.00 ~ 0.06）体系。XPS结果表明，部分掺杂进入BNT-BT陶瓷中的Mn2+转变为较高价态的Mn3+和Mn4+，导致陶瓷中吸附氧含量增加，同时氧空位浓度降低。因此，Mn2+的掺杂显著降低了陶瓷的漏电流。介电温谱显示，Mn2+的掺杂削弱了Ts介电峰，并使Tm峰表现出更明显的频率弥散性，这有利于增强陶瓷的弛豫特性。在1125 °C烧结的陶瓷中，当x = 0...

解读: 该Mn掺杂BNT-BT陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过离子掺杂降低漏电流、优化介电弛豫特性的技术路径,可应用于ST系列PCS的薄膜电容器优化设计。材料储能密度0.51 J/cm³虽不及现有方案,但其温度稳定性改善思路可启发PowerTitan储能系统中无源器件的热管理策略。掺杂调...

Princess Nourah Bint Abdulrahman University (Grant No. PNURSP2025R378). The Deanship of Research · Graduate Studies at King Khalid University is greatly appreciated for funding this work through Large Research Project under grant number RGP2/235/46. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

各种可再生能源转换技术的进步推动了对高效能量存储系统的投资。过渡金属氧化物被广泛用作超级电容器应用中的电极材料；然而，仍存在一些局限性，包括比表面积小、导电性差等问题。然而，掺杂被认为是一种有效克服过渡金属氧化物局限性的方法。本研究采用水热合成法，通过掺入不同量的钕离子（Nd3+）来提升Co3O4的电容性能。利用多种技术手段对所制备材料的物理化学结构进行了表征。此外，在1 A/g电流密度下进行的恒电流充放电（GCD）分析表明，掺杂5.0 mol% Nd3+的Co3O4纳米颗粒表现出优异的电容保持...

解读: 该钕掺杂Co3O4超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其1398 F/g比电容和95.45%容量保持率可启发ST系列PCS的直流侧储能优化,特别适用于PowerTitan系统的功率缓冲单元和充电桩的峰值功率支撑模块。水热合成法制备的纳米结构材料可改善储能变流器母线电容性能,缩短响应时间...

Tio Putra Wendari · Restu Rahmi Tazkiya · Muhammad Ali Akbar · Alfir Rizki 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用熔盐法合成了Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）和Na0.25Bi0.25Ba0.5TiO3（NBBT）钙钛矿样品，并对其结构、形貌和电学性能进行了系统分析。两种样品均呈现单相菱方晶系结构，空间群为R3c。Rietveld精修结果表明，由于Ba2+的离子半径大于Na+和Bi3+，Ba掺杂导致晶胞体积增大。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示Ti–O键振动峰发生位移，表明在NBBT中Ti–O键有所伸长。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，Ba取代后晶粒呈板状各向异性，且晶粒尺寸减小。NBT和NB...

解读: 该钙钛矿介电材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBBT材料在35kV/cm低电场下实现21.56mJ/cm³储能密度和94.21%能量效率,其弛豫铁电特性可启发ST系列PCS的电容器优化设计。Ba²⁺掺杂引起的结构畸变增强储能性能,为PowerTitan系统中DC-link电容、滤波电容的...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

氧化锌（ZnO）薄膜在光电子和电子器件应用中具有多种潜在用途。ZnO薄膜的性能会随掺杂而发生变化，并可通过掺杂进行优化。在以往研究中报道较少的多种掺杂元素中，本研究选择了镉（Cd）。选择Cd作为ZnO的掺杂剂不仅因其在先前研究中报道有限，更因为它具有独特的能力，能够以对光电子和透明导电氧化物（TCO）应用高度相关的方式调控ZnO的光学和电子特性。Cd²⁺的离子半径大于Zn²⁺，并且形成的二元氧化物（CdO）具有比ZnO（~3.3 eV）窄得多的带隙（~2.2 eV）。本研究制备了不同Cd掺杂浓度...

解读: 该Cd掺杂ZnO薄膜技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统具有应用价值。其3.0-3.1eV可调带隙和80%可见光透过率可优化SG系列逆变器中的透明导电氧化物(TCO)层设计,提升光电转换效率。700MΩ/sq-cm电阻率特性为ST系列PCS的功率器件散热管理提供新思路。纳米棒结构形貌可启发PowerT...

Juan Hu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

作为脉冲功率系统的关键材料，无铅介电陶瓷因其优异的功率密度和快速充放电特性而受到广泛关注。本研究通过将(Bi0.5Li0.5)TiO3（BLT）掺杂到0.6Na0.5Bi0.5TiO3–0.4Sr0.7Bi0.2TiO3（NBST）基体中制备了介电陶瓷，并对样品的晶体结构、表面形貌及电学特性进行了详细分析。结果表明，Li⁺的引入能有效促进A位离子的离心位移，不仅增加了极性纳米区（PNRs）的密度和尺寸，还增强了其与外加电场的相互作用，从而显著提高了最大极化强度。得益于束腰型P–E回线的形成，改性...

解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷技术对阳光电源储能系统具有重要价值。其在低电场(180kV/cm)下实现2.74J/cm³能量密度和75.75%效率,配合253ns快速放电特性,可优化ST系列PCS的脉冲功率处理能力。材料的宽温域稳定性(40-160°C)和高功率密度(53MW/cm³)特性,为PowerTita...

Fatih Unal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在本研究中，对Ag/TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂肖特基势垒二极管进行了结构和基本电学特性（电流-电压）表征。采用阳极氧化法（AO）制备TiO₂层，并结合物理气相沉积法（PVD）和阳极氧化法（AO）实现Ag（银）掺杂。随后，对一组样品在450 °C下进行热处理，以考察热处理的影响，并对不同样品进行对比分析。在所制备的活性层上沉积Ag（银）整流接触，最终获得Ag/TiO₂、Ag/TiO₂（退火）、Ag/Ag掺杂TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂（退火）肖特基势垒二极管。深入研究了这些肖特基势垒二极...

解读: 该Ag掺杂TiO2肖特基二极管研究对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有重要参考价值。研究表明退火处理可优化整流比和理想因子(降至1.18),这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的功率半导体器件性能提升提供思路。Ag掺杂技术可调控势垒高度(0.85-1.2eV),有助于优化三电平拓扑中二极...

Juel Rana · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

具有高锂离子电导率和优异稳定性的固态电解质对于推动下一代储能器件（如固态锂离子电池和传感器技术）的发展至关重要。本研究合成了纯LLTO（Li0.5La0.5TiO3）以及Sr和Zr共掺杂的LLSZTO样品，其通式为(Li0.5La0.5)1−xSr0.5xZr0.05Ti0.95O3。其中Zr的掺杂浓度固定为5%，而Sr的含量分别设定为2%、5%、8%和12%，对应的样品分别标记为2LLSZTO、5LLSZTO、8LLSZTO和12LLSZTO。所有合成样品的结构特性通过X射线衍射（XRD）进行...

解读: 该Sr-Zr共掺杂LLTO固态电解质技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究显示5%Sr掺杂可将离子电导率提升至5.4×10⁻⁴ S/cm,为PowerTitan等大规模储能系统未来采用固态电池技术提供材料优化方向。固态电解质的高稳定性和安全性可显著提升ST系列PCS的电池管理性能,降低热失控风...