Mritunjay Kumar · Ganesh Mainali · Vishal Khandelwal · Saravanan Yuvaraja · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于NiOx栅氧化层的GaN基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），在高达400 °C的工作温度下仍表现出优异的阈值电压热稳定性。通过反应溅射法制备的NiOx薄膜具有高介电常数、良好的界面特性及高温下化学稳定性，有效抑制了高温工作时的界面态生成与电荷退极化效应。实验结果表明，器件在400 °C高温退火及动态偏置应力下，阈值电压漂移显著减小，稳定性明显优于传统Al2O3或SiNx栅介质器件。该研究为高温、高功率电子器件提供了可行的栅氧化方案。

解读: 该NiOx栅氧化层GaN器件技术对阳光电源高温应用场景的功率器件设计具有重要参考价值。可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路,特别适合沙漠、高原等高温环境下的产品。其400℃高温下的阈值电压稳定性优势,有助于提升逆变器的可靠性和转换效率。建议在下一代1500V系统的GaN功率模...

The PVA/CeO2 nanocomposite was prepared via the solution casting method. This work highlights the novelty of PVA/CeO2 nanocomposites in advancing environmentally friendly · high-performance energy storage technologies. The supercapacitor with specific capacitance modified from 3 F/g to 56 F/g is applicable for moderate energy storage devices in day-to-day life. Along with this · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用溶液浇铸法制备了PVA/CeO2纳米复合材料。本研究突出了PVA/CeO2纳米复合材料在推动环境友好型高性能储能技术发展方面的创新性。所制备的超级电容器比电容从3 F/g提升至56 F/g，适用于日常生活中的中等规模储能器件。此外，我们还研究了该材料的物理-热学性能，得出结论：其性能效果与掺杂剂在PVA基体中的引入量成正比。

解读: 该PVA/CeO2纳米复合材料超级电容技术对阳光电源储能系统具有参考价值。其比电容从3 F/g提升至56 F/g的性能优化路径,可为PowerTitan储能系统的功率缓冲单元提供材料创新思路。超级电容与电池混合储能架构能提升ST系列PCS的动态响应速度,特别适用于充电站削峰填谷场景。该环保型储能材料...

Zeeshan Zaheer · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

热稳定性、毒性和对湿气的敏感性是影响钙钛矿基太阳能电池长期性能的主要挑战。CeNiO3是一种稳定、无铅且易于制备的钙钛矿材料，由于其稳定的结构和长循环稳定性，目前正被研究用于超级电容器负极和光催化应用。本研究发现，纯CeNiO3具有1.25 eV的带隙，能够有效吸收可见太阳光谱的大部分区域；而La掺杂可将窄带隙的CeNiO3转变为宽带隙半导体（带隙分别为4.77 eV和4.85 eV）。介电研究表明，La掺杂样品中的能量损耗降低，特别是10% La掺杂的CeNiO3在所有入射频率下均表现出最小的...

解读: 该钙钛矿材料研究对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有前瞻价值。CeNiO3的8.1%光电转换效率及宽光谱吸收特性,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料适配方向。La掺杂后的宽带隙特性(4.77eV)和低介电损耗,与公司SiC/GaN功率器件的高频低损耗需求高度契合,可启发ST系列PCS的功率模...

Xinyuan Zhang · Zhijian Feng · Shuzhe Zhao · Zixiang Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种新型五电平混合中点钳位（NPC）-有源NPC（ANPC）H桥单相逆变器，通过结合使用硅（Si）器件的NPC臂与碳化硅（SiC）器件的ANPC臂，有效控制SiC器件成本。提出分数频率半周期（FFHC）空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，使NPC臂开关器件工作于基频，ANPC臂器件仅在半个周期内高频开关，从而提升效率、功率密度与热稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理，并建立损耗与热模型以分析器件损耗分布、温度分布及最大结温。实验样机验证了该拓扑在效率、功率密度和热性能方面的优势。

解读: 该混合NPC-ANPC五电平拓扑及FFHC调制策略对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机领域，通过Si/SiC混合方案可有效控制成本，同时ANPC臂半周期高频开关策略显著降低开关损耗，提升功率密度，契合车载轻量化需求。在ST储能变流器单相模块设计中，该拓扑的基频开关特性可降低NPC...

Kai Cao · Zehou Li · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

随着电动汽车（EV）功率模块对热稳定性和功率密度需求的不断提升，传统封装技术面临诸多挑战，包括导热性能不足、高温可靠性有限以及环境兼容性欠佳等问题。本文系统综述了两种关键的高温电子封装技术——烧结与瞬态液相（TLP）键合技术的最新研究进展。重点探讨了银（Ag）、铜（Cu）和镍（Ni）基烧结材料在功率模块应用中的微观结构调控机制，分析了颗粒尺寸、形貌及溶剂选择对烧结致密度、电导率、热导率和机械强度的影响。本文还比较评述了压力烧结、无压烧结和激光辅助烧结等先进工艺，聚焦其在降低孔隙率、抑制氧化以及增...

解读: 该高温封装技术对阳光电源功率模块产品具有重要应用价值。银铜烧结和瞬态液相键合技术可显著提升SiC/GaN功率器件的热导率和高温可靠性,直接优化ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及电动汽车驱动系统的功率密度与热管理性能。多模态颗粒设计和无压烧结工艺可降低封装成本,激光辅助烧结技术有助于三电平拓扑模块的...

Myeonghyeon Jeon · Dajung Kim · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

银（Ag）和铜（Cu）作为传统焊料的替代材料被广泛应用于烧结连接。特别是包覆型Cu@Ag（Ag包覆Cu）因其具有成本效益而受到越来越多的关注。然而，在Cu@Ag与Cu DBC基板的烧结过程中容易发生氧化，从而降低接头的强度和可靠性。已有研究尝试在烧结过程中引入甲酸以减轻氧化并促进颗粒间的颈部长大。本研究采用无压烧结方法，使用Cu@Ag材料系统地考察了甲酸在烧结过程中的作用。将Cu@Ag浆料印刷在Cu DBC基板上后，放置一个Si芯片，并在氮气气氛中于300 °C下进行烧结。实验设置了三种条件：在...

解读: 该Cu@Ag无压烧结技术对阳光电源功率半导体封装具有重要应用价值。甲酸辅助烧结可提升剪切强度至21.54MPa,适用于ST系列PCS和SG系列逆变器中IGBT/SiC模块的低成本可靠连接。相比传统焊接,300°C无压工艺降低热应力,提升三电平拓扑器件的热循环寿命。该技术可优化PowerTitan储能...

Yi Lu · Jie Zhou · Jiarui Gong · Yang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月

超宽带隙氮化铝（AlN）是一种极具吸引力的用于功率和射频电子领域的材料。单极n型AlN肖特基势垒二极管已展现出其优势，然而，基于AlN的双极型器件虽有待进一步发展，但相关研究却较为匮乏。在本文中，我们报道了具有优异性能的单晶硅p型/氮化铝n型（p - Si/n - AlN）pn结二极管（PND），该二极管是通过将p型硅纳米膜嫁接到n型AlN薄膜上制成的。通过在1100℃下进行高温退火，在n型AlN上直接实现了改进的欧姆接触，接触电阻率为4.9×10⁻³ Ω·cm²。这些PND在整个晶圆上表现出显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-Si/n-AlN异质结二极管技术展现出显著的战略价值。该技术基于超宽禁带半导体AlN材料，实现了3×10^7的高整流比和6.25×10^-9 A/cm²的超低漏电流，这些性能指标对我们的核心产品线具有重要意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率器件的性能直接决定...

Zheng-Kai Chen · Miau-Hua Hsiung · Zi-Rong Huang · Sheng-Min Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

在本研究中，我们提出了一种与现有商用半导体器件完全兼容的多功能栅极氧化物铁电晶体管技术。与单电极不同，该电极采用了 TiN/Mo（30 纳米）/TiN 阻挡层（BL - TiN）（2.5 纳米）结构，其绝缘体由埃级层叠的 HfO₂/ZrO₂ 结构组成，每层厚度为 6.5 埃。基于界面态密度（$D_{\text {it}}$）和 X 射线光电子能谱（XPS）结果，MoOx/TiOxNy 层的引入极大地抑制了金属 - 铁电体 - 绝缘体 - 半导体（MFIS）铁电场效应晶体管（FeFET）的电荷俘获...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HfO2/ZrO2超晶格结构的铁电场效应晶体管（FeFET）存储技术虽然属于半导体存储领域，但其核心性能突破对我司光伏逆变器和储能系统的智能控制芯片具有重要的潜在应用价值。 该技术通过引入MoOx/TiOxNy多功能层实现的三大技术突破与我司产品需求高度契合：首先...

Research Data Policy · Data availability: Data will be made available on reasonable request. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究报道了具有改善的热学和介电性能的交联聚乙烯醇/氧化锌（XLPVA/ZnO）纳米复合薄膜的制备，该材料有望应用于柔性电子器件和储能设备。研究动机在于通过化学交联与纳米粒子增强相结合的方式，开发低成本、柔性且热稳定的介电材料。采用改进的溶胶-凝胶法制备ZnO纳米颗粒，并以不同的质量分数（x = 0、1、2、4和6 wt%）引入经草酸交联（交联度为20%）的PVA基体中。X射线衍射（XRD）结构分析表明，随着ZnO含量的增加，结晶度和晶粒尺寸均有所提高，晶粒尺寸从16 nm增至27 nm。傅里叶...

解读: 该交联PVA/ZnO纳米复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。材料展现的宽频介电特性(40Hz-1MHz)和热稳定性提升(残留质量提高60%)可应用于ST系列PCS的柔性电容器和绝缘层设计。其离子导电机制(活化能<1eV)为PowerTitan储能系统的电解质界面优化提供思路。交联改性技术...

Majeed Ali Habeeb · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究的目的是通过将氧化镁（MgO）/碳化硅（SiC）纳米材料（NMs）与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）复合，制备聚合物纳米复合材料（PNCs），以应用于多种电学和光学纳米器件。采用浇铸法制备了PMMA/MgO-SiC PNCs薄膜。利用光学显微镜（OM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对PMMA/MgO-SiC聚合物纳米复合材料（PNCs）的结构特性进行了研究。此外，还考察了PMMA/MgO-SiC PNCs的光学性能。光学显微镜（OM）结果显示，MgO-SiC纳米材料（NMs）在PMMA聚合物...

解读: 该MgO-SiC/PMMA纳米复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。材料展现的可调带隙(2.95-4.63eV)、增强介电特性及压力传感能力,可应用于ST系列PCS的电容器介质优化和PowerTitan储能系统的压力监测传感器开发。其优异的介电常数频率特性与SiC功率器件的高频开关特性匹配...