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四值忆阻模拟器设计及电路实现
Design and Circuit Implementation of a Quad-Valued Memristor Simulator
杨万里付钱华蒋文波叶笑平 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
为满足日益增长的信息存储密度与能效需求，提出一种四值忆阻器的数学模型，并开展系统仿真与实验验证。基于MATLAB对模型的伏安特性进行仿真，结果表明其具有四个稳定阻态，具备多值存储能力。据此设计并实现了相应的四值忆阻模拟器，通过硬件实验测试其在不同阻态下的电导变化，并与仿真结果对比。实验结果与模型分析高度一致，验证了该模型的准确性与可行性。
解读: 该四值忆阻器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其多值存储特性可应用于PowerTitan储能系统的电池管理系统（BMS），实现更高密度的状态参数存储与SOC/SOH数据记录，降低存储模块功耗。在ST系列储能变流器中，可用于构建低功耗非易失性参数存储单元，保存关键运行参数和故障记录。对于iSol...
光照调控有机薄膜形貌及其晶体管性能
Light-Induced Regulation of Organic Thin-Film Morphology and Transistor Performance
秦浩然 · 张楠 · 李恩龙 · 谢安 等5人 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
有机场效应晶体管（OFETs）因具备低成本、可溶液加工及大面积制备优势，在光电器件领域备受关注，但其性能受限于有机半导体载流子迁移率低及环境稳定性差。本文提出一种光照调控复合有机薄膜形貌的新策略。研究表明，光照可调节半导体与绝缘聚合物间的热动力作用，增强相分离程度、相纯度及晶区连通性，从而显著提升载流子传输。在150 mW/cm²光照下制备的OFETs表现出最优性能，迁移率达0.42 cm²/(V·s)，开关比达3×10⁶，阈值电压为2.2 V。该方法为高性能有机光电器件的制备提供了有效途径。
解读: 该光照调控有机薄膜技术对阳光电源的功率器件和光伏产品线具有重要参考价值。通过光照调控提升有机半导体性能的方法，可应用于SG系列逆变器的光电传感器优化，提高MPPT追踪精度。同时，该技术在有机场效应晶体管方面的突破，为开发新型GaN功率器件提供思路，有望应用于ST储能变流器和车载OBC等产品的功率模块...
基于GaN器件的高效抗辐射DC/DC变换器设计
Design of High-Efficiency Radiation-Hardened DC/DC Converter Based on GaN Devices
高东辉张伶鳦陈家海黄煜炜 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
针对现有混合集成抗辐射DC/DC变换器输出功率小、效率低的问题，优化功率拓扑并采用抗辐射GaN开关管，研制了一款输入70～120 V、输出28 V/150 W的高效混合集成样机。详细研究了半桥拓扑、控制电路及GaN隔离驱动设计，完成了混合集成工艺分析，并计算了器件损耗。测试结果表明，在相同体积下，输出功率由120 W提升至150 W，功率密度提高25％，额定效率从85.4％提升至91.3％，验证了高功率密度、高效率设计的有效性。
解读: 该GaN器件DC/DC变换器技术对阳光电源多个产品线具有重要应用价值。首先，91.3%的高效率特性可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC/DC变换环节，提升整机效率。其次，25%的功率密度提升对车载OBC和充电桩等空间受限场景具有显著价值。此外，70-120V输入范围的设计思路可用于储能...
基于FDR的SiC-MOSFET栅极氧化层失效无损检测方法研究
Non-destructive Detection Method for Gate Oxide Failure in SiC-MOSFET Based on FDR
张俊杰 · 贠明辉 · 谭亮 · 韩兴国 等5人 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
针对栅极氧化层失效的无损检测对提升SiC-MOSFET可靠性具有重要意义。本文基于器件物理模型建立小信号等效电路，并转化为T形网络的频域阻抗模型，结合频域反射（FDR）技术实现寄生参数精确表征。通过高温栅偏老化实验开展阈值电压退化研究，结果表明老化导致VGS(th)正向漂移，CGS增大、CGD显著减小，CDS变化微弱。退化严重器件的频域阻抗参数谐振频率上移，Z22在100 kHz低频段阻抗明显下降，呈现出与栅氧失效强相关的特征响应。该方法无需导通器件或额外测试电路，可实现快速、无损、通用的失效检...
解读: 该SiC-MOSFET栅极氧化层无损检测技术对阳光电源产品可靠性提升具有重要价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC功率模块的质量筛选和在线监测,尤其适用于PowerTitan等大功率产品的预防性维护。通过FDR技术实现栅氧失效的早期预警,可有效降低高温、大电流工况下的器件失...
基于改进斑马算法的GaN HEMT混合小信号建模
Hybrid Small-Signal Modeling of GaN HEMT Based on Improved Zebra Optimization Algorithm
李畅王军 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
为提升半导体器件小信号建模精度并避免优化过程陷入局部最优，提出一种基于改进斑马优化算法（IZOA）的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）混合小信号建模方法。结合数学修正法与直接提取法建立初始模型，通过引入混沌映射、反向学习策略及动态概率机制的IZOA进一步优化参数。实验结果表明，该方法将平均误差由3.47%降至0.19%，较GWO和标准ZOA分别降低0.76%和0.33%，显著提升了建模精度与算法收敛性。
解读: 该GaN HEMT精确建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件可实现更高开关频率和功率密度，但需精确小信号模型支撑电路设计。该IZOA优化方法将建模误差降至0.19%，可显著提升GaN功率模块的仿真精度，优化三电平拓扑设计中的寄生参数补偿和EMI抑制...
Sn4+、Nb5+共掺BNT-SBT陶瓷的储能特性及其稳定性
Energy Storage Properties and Stability of Sn4+, Nb5+ Co-doped BNT-SBT Ceramics
肖齐龙 · 刘洋 · 黄椿 · 吴文娟 等5人 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
针对下一代脉冲功率电容器，BNT基陶瓷因高储能密度和环境友好性成为理想介质，但其温频稳定性不足制约应用。采用固相法制备0.6(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.4(Sr0.7Bi0.2)TiO3-x%SnNb2O7陶瓷，研究Sn4+/Nb5+共掺对结构与电性能的影响。结果表明，适量掺杂（x<0.6）使晶胞收缩，过量则析出Bi2Ti2O7杂相；异价离子引入局域随机场，形成弱耦合极性纳米微区，增强弛豫特性（1.89<γ<2.07）。当x=0.4时，材料在30–300 ℃介电稳定性优异（△εr/εr...
解读: 该BNT基无铅陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究实现的宽温频稳定性（30-180℃、1-50Hz范围内储能性能波动<15%）可直接应用于ST系列储能变流器的直流支撑电容和吸收电容，解决户外储能系统面临的极端温度工况挑战。0.8 J/cm³的储能密度和81%的效率指标可提升Powe...
正负极配比对镍铁锰酸钠//活性炭(NFM//AC)钠离子电容器性能的影响
Effect of Cathode-to-Anode Ratio on the Performance of Sodium Nickel Iron Manganese Oxide//Activated Carbon (NFM//AC) Sodium-Ion Capacitors
安仲勋 · 范羚羚 · 夏恒恒 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
钠离子电容器（SICs）兼具双电层电容器的高功率密度和钠离子电池的高能量密度优势，是当前电化学储能研究热点。本文以镍铁锰酸钠（NFM）为正极、活性炭（AC）为负极，采用NaPF6/乙腈电解液，构建不同正/负极活性物质配比（P/N比）的NFM//AC器件。系统研究其充放电行为、循环伏安、阻抗、倍率、脉冲及循环稳定性。结果表明：P/N比为2.0时器件内阻最小，综合性能最优，0.5～2.3 V电压区间放电比容量达39.35 F·g⁻¹；能量密度在31.61 W·kg⁻¹下为39.45 Wh·kg⁻¹，...
解读: 该钠离子电容器研究对阳光电源储能产品具有重要战略价值。NFM//AC器件在P/N比2.0时实现的超高功率密度（34.4 kW/kg）和优异循环寿命（34000圈保持97.1%），可应用于ST系列储能变流器的辅助功率单元，解决锂电池功率响应不足问题。其10ms脉冲特性适配PowerTitan系统的调频...