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高击穿电压的710 GHz氮化镓梯度掺杂肖特基势垒二极管
710 GHz GaN gradient doped Schottky barrier diode with high breakdown voltage
Xiufeng Song · Shenglei Zhao · Kui Dang · Longyang Yu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了一种基于氮化镓（GaN）材料的梯度掺杂肖特基势垒二极管，实现了高达710 GHz的截止频率和优异的击穿特性。通过优化梯度掺杂结构，有效调控了电场分布，显著提升了器件的击穿电压，同时保持了低势垒高度与低寄生电阻，从而实现高频与高功率兼容性能。该器件在太赫兹应用中展现出巨大潜力，为下一代高频电子器件提供了可行的技术路径。
解读: 该710GHz GaN梯度掺杂肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。其梯度掺杂结构优化思路可启发我们在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的设计，特别是在高频DC-DC变换环节。高击穿电压特性有助于提升1500V系统的可靠性，而优异的高频特性可支持逆变器向更高开关频率发展...
研究碳化硅MOSFET与肖特基二极管硬关断开关动态的分析模型
Analytical Model to Study Hard Turn-off Switching Dynamics of SiC mosfet and Schottky Diode Pair
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
SiC MOSFET的快速开关瞬态可能导致振荡、误导通、器件应力增大及电磁干扰。为优化布局与驱动设计，本文提出了一种能够捕捉SiC MOSFET与SiC肖特基二极管（SBD）硬关断开关动态的分析模型。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件已成为主流选择。该分析模型有助于研发团队在设计阶段精确预测开关过程中的电压电流应力，从而优化驱动电路布局，有效抑制电磁干扰（EMI）并...
具有近理想结特性的封装型β-Ga2O3沟槽MOS肖特基二极管
Packaged β-Ga2O3 Trench MOS Schottky Diode With Nearly Ideal Junction Properties
Florian Wilhelmi · Shinji Kunori · Kohei Sasaki · Akito Kuramata 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
氧化镓（Ga2O3）作为高效功率器件材料备受关注。目前研究多集中于裸片，缺乏工业标准封装下的性能分析。本文研究了β-Ga2O3沟槽MOS肖特基势垒二极管（SBD），通过温度相关测量验证了其在封装状态下的近理想结特性，为宽禁带半导体器件的工业化应用提供了重要参考。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在未来高压、高功率密度电力电子应用中具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升组串式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度和转换效率。目前该器件处于封装与可靠性验证阶段，建议研发团队密切关注其热管理特性及长期运行可靠性，评估其...
采用复合终端的氧化镓肖特基势垒二极管静态与动态特性实验研究
Experimental Study on Static and Dynamic Characteristics of Ga2O3 Schottky Barrier Diodes With Compound Termination
Yuxi Wei · Xiaorong Luo · Yuangang Wang · Juan Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出并实验研究了一种具有改进击穿电压的超快反向恢复β-Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD）。该器件采用复合终端结构，结合了空气间隙场板和热氧化终端，有效降低了介质/Ga2O3界面的高密度界面态及电子浓度，提升了器件的耐压性能与开关特性。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高功率密度电力电子应用中具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的效率与功率密度，并减小散热系统体积。建议研发团队持续跟踪其在高温环境下的可靠性表现及成本演进，评估其在...
具有超过60A浪涌电流能力的封装型氧化镓肖特基整流器
Packaged Ga2O3 Schottky Rectifiers With Over 60-A Surge Current Capability
Ming Xiao · Boyan Wang · Jingcun Liu · Ruizhe Zhang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
超宽禁带氧化镓（Ga2O3）器件在电力电子领域展现出巨大潜力，但其低热导率引发了对其电热鲁棒性的担忧。本文首次展示了采用底部冷却和双面冷却封装的大面积Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD），并验证了其在浪涌电流条件下的电热性能。
解读: 氧化镓作为下一代超宽禁带半导体，其高击穿电场特性有望进一步提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）的功率密度与效率。目前阳光电源在SiC器件应用上已处于行业领先地位，该研究关注的Ga2O3热管理与封装技术，对未来开发更高功率密度的PowerTitan储能系统及组串式逆变器具有前瞻性参考价值。建议研发团队...
基于硅基氮化镓肖特基势垒二极管的超紧凑高频功率集成电路
Ultra-compact, High-Frequency Power Integrated Circuits Based on GaN-on-Si Schottky Barrier Diodes
Luca Nela · Remco Van Erp · Georgios Kampitsis · Halil Kerim Yildirim 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文展示了硅基氮化镓（GaN-on-Si）三阳极肖特基势垒二极管（SBDs）的规模化应用。尽管GaN晶体管已广泛应用，但GaN二极管的商业化进程滞后。研究验证了该器件在提升功率电路设计性能及实现超紧凑、高频化方面的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能产品具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向高功率密度和高频化演进，GaN器件在减小磁性元件体积、提升整机效率方面优势显著。建议研发团队关注GaN-on-Si SBD的可靠性验证，探索其在微型逆变器或高频DC-DC变换器中的应用，以进一步优化PowerStack...
功率循环测试中SiC功率电子器件磨损失效的实时声发射监测
Real-Time Acoustic Emission Monitoring of Wear-Out Failure in SiC Power Electronic Devices During Power Cycling Tests
Chanyang Choe · Chuantong Chen · Shijo Nagao · Katsuaki Suganuma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文首次利用声发射（AE）技术监测了采用银烧结工艺的SiC肖特基二极管在功率循环测试中的磨损失效过程。通过噪声过滤技术消除背景干扰后，成功实现了对铝键合线失效过程的实时监测，为功率器件的寿命评估提供了新方法。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司在组串式逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC功率模块，提升功率密度与效率的同时，器件的可靠性评估至关重要。声发射监测技术可作为一种先进的在线监测手段，集成于iSolarCloud智能运维平台，用于评估关键功率模块的健康状态（SOH...
无电流崩塌且具有快速反向恢复性能的垂直结构GaN-on-GaN肖特基势垒二极管
Current-Collapse-Free and Fast Reverse Recovery Performance in Vertical GaN-on-GaN Schottky Barrier Diode
Shaowen Han · Shu Yang · Rui Li · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
随着自支撑GaN衬底的出现，垂直结构GaN-on-GaN功率器件得到快速发展。本文通过双脉冲测试，评估了新型垂直结构GaN-on-GaN肖特基势垒二极管（SBD）的动态导通电阻（RON）和反向恢复性能。研究表明，该器件具有极快的反向恢复特性，且RON·Qrr品质因数较低，展现了在高效功率转换应用中的巨大潜力。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高功率密度产品具有重要意义。垂直结构GaN器件相比横向GaN，在耐压能力和散热性能上更具优势，非常契合阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS（如PowerStack系列）中对高频化、高效率的需求。建议研发团队关注该器件在提升开关频率、减小磁性元件体积方面的应用潜力，特别是...
大尺寸垂直结构氧化镓肖特基势垒二极管的演示
Demonstration of Large-Size Vertical Ga2O3 Schottky Barrier Diodes
Mihee Ji · Neil R. Taylor · Ivan Kravchenko · Pooran Joshi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文展示了基于HVPE外延生长技术制备的大尺寸垂直结构β-Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD）。研究通过不同尺寸的圆形和方形接触电极，验证了该宽禁带半导体材料在大功率电力电子器件应用中的潜力。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体材料，具备比SiC和GaN更高的击穿场强潜力，是未来高压功率器件的前沿方向。对于阳光电源而言，目前核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器）主要依赖SiC和IGBT技术。虽然氧化镓目前处于实验室验证阶段，但其在提升功率密度和降低导通损耗方面的潜力...
一种用于无线电能传输的具有横向氮化镓肖特基二极管的5.8-GHz高功率高效率整流电路
A 5.8-GHz High-Power and High-Efficiency Rectifier Circuit With Lateral GaN Schottky Diode for Wireless Power Transfer
Kui Dang · Jincheng Zhang · Hong Zhou · Sen Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于无线电能传输的5.8-GHz高功率、高效率整流电路，采用了低压化学气相沉积SiN钝化的横向氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）。该器件具有0.38V的低导通电压、4.5Ω的低导通电阻及0.32pF的低结电容，显著提升了高频整流性能。
解读: 该研究展示了GaN器件在高频整流应用中的优异性能，对阳光电源的业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源的核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于SiC或IGBT技术，但随着未来功率密度要求的进一步提升，GaN技术在辅助电源、高频DC-DC变换器或小型化充电桩模块中具有潜在应用...
4H-SiC电荷平衡浮动结势垒肖特基二极管的高Baliga品质因数验证
Demonstration of 4H-SiC Charge Balance Floating Junction Barrier Schottky Diode With High Baliga Figure of Merit
Jingyu Li · Qingwen Song · Hao Yuan · Fengyu Du 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
降低比导通电阻（Ron,sp）和提高击穿电压（BV）是碳化硅（SiC）功率器件的主要目标。本文基于电荷平衡理论建立了多层浮空结器件模型，并通过实验验证了一种优化的4H - SiC浮空结肖特基势垒二极管（CB - FJJBS）。利用电荷平衡理论，该器件实现了更均衡的电场（EF）分布，从而改善了其击穿特性。值得注意的是，该器件的巴利加优值（BFOM，即4V<sup>2</sup>/Ron,sp）达到12.1GW/cm²，比导通电阻（Ron,sp）为4.9mΩ·cm²，击穿电压（BV）为3.85kV，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC电荷平衡浮结势垒肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了12.1 GW/cm²的Baliga品质因数，导通电阻仅4.9 mΩ·cm²，击穿电压达3.85 kV，这些指标直接关系到我们核心产品的性能提升空间。 在光伏逆变器应用中，该技术的低导通电阻特...
一种面向电路设计的β-Ga2O3肖特基势垒二极管
SBD）基于物理的SPICE紧凑模型：通过交流整流特性建模的验证
Shivendra Kumar Singh · Bich-Ngoc Chu · Ka Hou Lam · Ming-Yueh Huang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
本文提出了一种基于物理的全面紧凑模型，用于β - 氧化镓（Ga₂O₃）肖特基势垒二极管（SBD），该模型专为电路仿真而设计，并通过Verilog - A代码与基于SPICE的仿真器兼容。该模型在考虑高电平注入和电流相关串联电阻的同时，能够捕捉与温度相关的特性以及反向恢复效应。该模型已针对我们自行制作的直径为100μm和250μm的肖特基势垒二极管的直流特性进行了验证。该模型还能准确模拟直径为250μm的肖特基势垒二极管在100 Hz至1 MHz频率范围内、峰 - 峰值为10 V和20 V的正弦输...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项β-Ga₂O₃肖特基二极管（SBD）的SPICE紧凑模型研究具有重要的战略参考价值。氧化镓作为第四代超宽禁带半导体材料，其理论击穿场强达8 MV/cm，远超碳化硅和氮化镓，这为我们在高压大功率应用场景中实现更高功率密度和效率提供了新的技术路径。 在光伏逆变器和储能变流...
优化肖特基势垒二极管：PVC及PVC：钼中间层在电物理特性中的作用
Optimizing Schottky barrier diodes: the role of PVC and PVC: molybdenum interlayers in electrophysical properties
Yashar Azizian-Kalandaragh · Hasan Yeşilyurt · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年6月 · Vol.36.0
本研究采用n型硅（n-Si）晶圆制备了Au/n-Si（C0）、Au/PVC/n-Si（C1）和Au/PVC:钼（Mo）/n-Si（C2）结构，以考察聚氯乙烯（PVC）及PVC:Mo中间层对肖特基势垒二极管（SBDs）电物理特性的影响。利用X射线衍射（XRD）光谱法计算了Mo纳米结构的平均晶粒尺寸。基于电流-电压（I-V）数据提取了这些结构的电学特性。获得了这些二极管的电流输运机制（CCMs）以及表面态密度（Nss）随能量的分布情况。通过引入PVC及Mo掺杂PVC的界面聚合物层，有效降低了理想因子...
解读: 该肖特基势垒二极管优化技术对阳光电源功率器件研发具有重要参考价值。研究中PVC:Mo界面层通过降低理想因子、串联电阻和漏电流,同时提升势垒高度的方法,可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的SiC/GaN功率器件封装优化。界面工程改善可降低器件导通损耗,提升1500V高压系统可靠性。负电容特性分...
嵌入式肖特基势垒二极管的1200 V碳化硅MOSFET在短路条件下的失效机制
Failure Mechanism of 1200-V SiC MOSFET With Embedded Schottky Barrier Diode Under Short-Circuit Condition
Xu Li · Xiaochuan Deng · Zhengxiang Liao · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本文对一款带有嵌入式肖特基势垒二极管的商用碳化硅（SiC）MOSFET（SBD - MOS）的短路鲁棒性和失效机制进行了评估和揭示。与传统平面型SiC MOSFET（C - MOS）相比，在短路条件下，SBD - MOS的失效现象存在显著差异。当SBD - MOS在600 V母线电压下的短路耐受时间（ ${t}_{\text {sc}}$ ）超过 $3.5~\mu $ s时，即使栅极关断，该器件也无法关断。在短暂下降后，短路电流会再次上升并持续一段时间，最终导致器件发生破坏性失效。相比之下，C ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1200V SiC MOSFET短路失效机制的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响产品的安全性和市场竞争力。 该研究揭示了嵌入式肖特基势垒二极管（SBD-MOS）在短路条件下的独特失效模式：当短路...
面向全碳化硅电压源变换器中不同导通电阻的肖特基势垒二极管选型
Selection for Schottky Barrier Diodes With Various On-Resistance in Full-SiC Voltage Source Converters
Yuzhi Chen · Chi Li · Jianwei Liu · Yifan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
在基于碳化硅的电压源换流器（VSCs）中，搭配肖特基势垒二极管（SBDs）存在权衡问题。虽然肖特基势垒二极管可降低续流损耗并减轻双极传导的不利影响，但其结电容也会导致开关损耗增加。本文提出了一种以导通电阻为设计变量、旨在提高换流器效率的肖特基势垒二极管系统选择策略。以一个采用1.2 kV金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFETs）和四组1.2 kV肖特基势垒二极管的三相电压源换流器为例进行研究。在较宽的温度范围内对MOSFET/肖特基势垒二极管对的静态和开关特性进行了测量和分析。评...
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。SBD选型优化可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率级设计，通过合理匹配SBD导通电阻，可优化系统损耗分布，提升整机效率。特别是在1500V高压系统中，优化后的SBD可有效降低续流损耗，改善热设计裕度。这对提升产品可靠性和降低散热成...
具有复合终端结构和衬底减薄的1200-V/10-A低热阻Ga₂O₃肖特基势垒二极管
1200-V/10-A Low Thermal Resistance Ga₂O₃ Schottky Barrier Diode With Composite Terminal Structure and Substrate Thinning
Zhihong Feng · Shida Han · Yuangang Wang · Hongyu Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中，通过采用台面与双场板复合终端结构，并结合衬底减薄工艺，实现了一款高性能的β - Ga₂O₃垂直肖特基势垒二极管（SBD），该二极管具有高击穿电压、低热阻、低导通电阻、高浪涌电流和高巴利加优值（FOM）等特性。利用研磨和抛光工艺消除了亚表面损伤层，从而实现了低欧姆电阻。得益于减薄至 85 µm 厚的衬底，阳极面积为 2×2 mm²的器件导通电阻从 174 mΩ降至 112 mΩ。因此，在 2 V 偏压下，相应的正向电流从 6.04 A 增加到 10.1 A，浪涌电流从 20 A 增加到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氧化镓（Ga₂O₃）肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了1200V耐压、10A正向电流和342 MW/cm²的Baliga品质因数，这些参数直接对应我们光伏逆变器和储能变流器中功率开关器件的核心需求。 **技术价值分析：** 首先，该器件通过衬底减薄至8...
超）宽禁带异质结超级结：设计、性能极限与实验验证
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
超结（SJ）通过多维静电工程打破了传统功率器件的性能极限。继在硅材料中取得商业成功后，最近在包括碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）和氧化镓（Ga₂O₃）等宽带隙（WBG）和超宽带隙（UWBG）半导体中也实现了超结结构。与基于本征 p - n 结的传统超结设计不同，在氮化镓和氧化镓中报道的垂直超结器件是基于包含异质 p 型材料的异质结构建的。这种异质超结对于难以实现双极掺杂的超宽带隙材料尤为有前景。在此，我们全面探讨了新兴异质超结器件的性能极限、设计和特性。在进行通用的性能极限分析之后，我们以超宽...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项异质超级结（Hetero-SJ）技术代表了功率半导体器件的重要突破方向，对我们的核心产品线具有战略意义。 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系统效率、功率密度和成本竞争力。该论文展示的Ga2O3/NiO超级结二极管实现了2kV耐压和0.7 mΩ·cm...
面向SiC上异质集成β-Ga2O3 SBD布局设计的电热分析
Electrothermal Analysis for Layout Design of Hetero-Integrated β-Ga2O3 SBDs on SiC
Yinfei Xie · Yang He · Zhenghao Shen · Zhenyu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
β相氧化镓（β - Ga₂O₃）在下一代电力电子领域具有广阔前景，但其较低的热导率要求进行有效的热管理，特别是在高功率应用中。以往的研究主要集中于采用高导热率衬底策略来增强β - Ga₂O₃器件的散热性能。本研究通过三维拉曼测温法和电热模拟进行综合分析，对碳化硅（SiC）上异质集成的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）的电极布局（包括形状、尺寸和间距）进行了优化。由于电流密度较高，圆形电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在内电极附近，而叉指电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在阳极附近。特别...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于β-Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD）异质集成技术的研究具有重要的战略参考价值。作为功率半导体器件的潜在革新方向，β-Ga2O3材料凭借其超宽禁带特性，理论上可实现比传统硅基甚至碳化硅器件更高的击穿电压和更低的导通损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高...
基于2英寸β-Ga2O3晶圆无金工艺制备的大面积肖特基势垒二极管的统计研究
Statistical Study of Large-Area Schottky Barrier Diodes Fabricated on 2-in β-Ga2O3 Wafer Using Au-Free Processes
Yitao Feng · Hong Zhou · Sami Alghamdi · Hao Fang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本研究报道了在2英寸β-Ga2O3外延晶圆上采用工业兼容且低成本的无金工艺制备大面积（3×3 mm²）肖特基势垒二极管（SBDs）的统计分析。器件集成注入边缘终端与低掺杂环结构，有效调控电场分布，实现超过1300 V的击穿电压和2 V下10 A以上的正向电流，性能优于已报道的同类大尺寸SBDs。全晶圆统计显示，重复击穿电压平均为347 V，12.5%器件超过650 V。同时分析了器件特性波动的物理成因，为工业化晶圆级制造提供了重要参考。
解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。Ga2O3超宽禁带（4.8eV）特性使其击穿场强达8MV/cm，远超SiC的3倍，可显著提升ST系列储能变流器和SG逆变器的耐压等级与功率密度。研究中1300V击穿电压与10A正向电流性能，适配1500V光伏系统需求。无金工艺与2英...
Ag/TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂纳米多孔肖特基势垒二极管的表面与电学表征
Surface and electrical characterizations of Ag/TiO2 and Ag/Ag-doped TiO2 nanoporous Schottky barrier diodes
Fatih Unal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9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...