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用于集成电压调节器的双磁芯螺旋封装嵌入式电感器的设计与实现
Design and Demonstration of Dual-Core Spiral Package-Embedded Inductors for Integrated Voltage Regulators
Venkatesh Avula · Prahalad Murali · Madhavan Swaminathan · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月
本文介绍了一种采用双磁芯螺旋拓扑结构的新型封装嵌入式电感器，其旨在提升集成供电系统的性能。所提出的电感器具有制造工艺简单的特点，采用带气隙的磁芯以确保在不同工作条件下性能稳定，且相邻层的螺旋绕组相互重叠，可实现高电感密度。该拓扑结构由夹在两层磁芯之间的螺旋形导体绕组层构成。导体层和绝缘介质层将磁芯分隔开，并作为螺旋电感器磁通量的气隙。气隙可提高电感器的饱和电流性能。除了单螺旋绕组，本文还探索了两种先进的螺旋电感器配置，即两个螺旋绕组的串联和并联。为便于设计，本文提供了用于电感计算的物理模型和解析...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双核螺旋封装电感技术对我们的高功率密度电力电子产品具有重要的应用价值。该技术通过创新的双磁芯夹层结构和气隙设计，在9平方毫米的紧凑空间内实现了115-330nH的电感量和3.5-5A的饱和电流，这与我们在光伏逆变器和储能变流器中追求的小型化、高效化目标高度契合。 在光...
高单色辐射对CIGS太阳能电池电学性能的影响
Effect of High Monochromatic Radiation on the Electrical Performance of CIGS Solar Cell
C. Casu · M. Buffolo · A. Caria · C. De Santi 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
本文研究了单色激光辐照下Cu(In,Ga)Se₂（CIGS）太阳能电池的光致退化行为。实验采用在氟掺杂SnO₂玻璃衬底上制备的双面CIGS电池，测试其在光照和暗态下的电学特性。电流-电压特性分析表明，空间电荷区内的载流子输运以缺陷辅助机制为主。持续激光照射导致开路电压（Voc）下降。暗电流-电压曲线显示，饱和电流（IS）和理想因子（n）随时间呈平方根关系增加，归因于Na离子向结区的扩散。而Voc的衰减与暗I-V曲线中开启电压的降低相关，主要由CdS/CIGS界面处光生缺陷引起漏电流增加所致。
解读: 该研究揭示的CIGS电池光致退化机理对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能运维具有重要参考价值。研究发现的Na离子扩散导致饱和电流增加、CdS/CIGS界面缺陷引起漏电流上升等退化机制，可指导iSolarCloud平台优化CIGS组件的故障诊断算法，通过监测Voc衰减特征实现早期预警。对于MPPT控制策...
基于功率开关导通时间估计的非线性电感SMPS准恒定导通时间控制
A Quasi-Constant On-Time Control for SMPS With a Nonlinear Inductor Based on Power Switch Conduction Time Estimation
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文提出了一种针对配备非线性电感的开关模式电源的控制方法；该方法基于对功率开关导通时间（$T_{{\textsc {on}}}$）的估计。根据电感模型调整$T_{{\textsc {on}}}$的值，以实现准恒定导通时间控制。该方法专为铁氧体磁芯功率电感而设计，充分利用了电感直至饱和的非线性特性，在饱和状态下，微分电感降至其最大值的一半。这种方法允许计算导通时间$T_{{\textsc {on}}}$，使得电感的最大电流始终对应于饱和值，同时还考虑了电感温度。该方法通过适当的电感模型和针对给定电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于非线性电感的准恒定导通时间控制技术具有显著的应用价值。该技术通过精确估算功率开关导通时间并动态调整，使电感工作在饱和边缘状态，可将工作电流提升约40%而不引发热失控，这对我司光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升具有直接意义。 在光伏逆变器领域，DC-DC升压电路是...
通过近各向同性多晶金刚石顶面集成提升氮化镓超晶格堡状场效应晶体管
GaN Super-Lattice Castellated Field-Effect Transistors, SLCFETs）性能
Jeong-Kyu Kim · Mohamadali Malakoutian · Thomas Andres Rodriguez · Wiley Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
我们展示了在氮化镓（GaN）超晶格城堡式场效应晶体管（SLCFET）顶部集成近各向同性多晶金刚石（PCD）作为散热片后其性能的提升。这种集成使得饱和电流增加了约 14%（最高达到约 2.63 A/mm），同时阈值电压出现负向漂移，而栅极泄漏电流和关态电流几乎保持不变。在 GaN 沟道中发现了拉伸应变，该应变通过增加二维电子气密度导致阈值电压负向漂移。集成 PCD 后，观察到温度显著降低（在 6 W/mm 功率下从约 78°C 降至约 47°C），从而使跨导增加（从 652 mS/mm 增至 68...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN超晶格沟槽场效应晶体管（SLCFET）集成多晶金刚石散热技术具有重要的战略价值。GaN功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心元件，直接影响系统的功率密度、效率和可靠性。 该技术通过顶部集成近各向同性多晶金刚石散热器，实现了显著的性能提升。饱和电流提升14%至...
下一代集成磁体：三维磁增强微电感器的设计、仿真、制造与表征综合研究
Next Generation Integrated Magnetics: A Comprehensive Study on the Design, Simulation, Fabrication, and Characterization of 3D Magnetically Enhanced Microinductors
Chandra Shetty · Daniel C. Smallwood · Darragh Cronin · Séamus O’Driscoll 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
电感器尺寸过大是制约当前器件微型化的主要瓶颈之一。本文提出一种新型垂直磁芯电感结构，采用铜导体同轴截面并由磁芯环绕。通过建立电感模型，结合自研Co-Zr-Ta-B磁性薄膜的相对磁导率和磁损耗角正切参数，评估其电感量、饱和电流、直流Q值（Q<sub>dc</sub>）及交流品质因数（Q<sub>ac</sub>）等关键性能指标。引入一种关联交流与直流性能的二维图形分析方法，并完成原型器件 fabrication。实验结果验证了该结构的可实现性，为PwrSiP/PwrSoC中的能量存储应用提供了高集...
解读: 该3D磁增强微电感技术对阳光电源功率变换器产品具有重要应用价值。垂直磁芯结构与Co-Zr-Ta-B磁性薄膜的高集成度方案，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，显著缩小磁性元件体积，提升功率密度。该技术的高频特性优化（Qac/Qdc综合评估）契合阳光电源1500V高压...
高性能二维AsS空穴型晶体管中亚热载流子输运的理论研究
Theoretical Study of High-Performance Two-Dimensional AsS P-Type Transistors Featuring Subthermionic Transport
Weicong Sun · Hengze Qu · Chuyao Chen · Xi Yu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
二维材料晶体管在下一代高速、低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）集成方面展现出巨大潜力。然而，与n型金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）相比，p型MOSFET的导通态电流较小，功耗较高。在这项工作中，我们结合第一性原理计算和非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了二维硫化砷（2 - D AsS）的电子性质和量子输运特性。二维AsS具有1.27 eV的直接带隙，空穴有效质量较小（x方向为$0.46m_0$，y方向为$0.15m_0$）。对于沟道长度在8至10 nm范围内的二维AsS p -...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于二维AsS材料p型晶体管的研究虽属基础半导体领域，但其突破性进展对我们的核心产品具有长远战略意义。 在光伏逆变器和储能系统领域，功率转换效率与功耗控制是核心竞争力所在。该研究展示的p型MOSFET实现了30-50 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统玻尔兹曼极限（...
不同PANI:Rubrene界面混合比例下光照对Al/p-Si肖特基二极管光伏特性影响的研究
Investigation of illumination effects on photovoltaic features of Al/p-Si Schottky diode with different amount of mixed PANI: Rubrene interface
In Fig. 6 a–d · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
在本研究中，制备了Al/PANI:Rubrene/p-Si肖特基光电二极管。为实现该过程，将不同量的Rubrene添加到PANI中，并作为器件中的界面材料使用。为了评估所制备器件的电学性能，根据添加剂含量的不同，在暗态及不同光照强度（从20至100 mW/cm²，间隔为20 mW/cm²）下进行了多种光电响应测量。对测量结果进行了分析，并计算了一些性能参数，如理想因子（n）、势垒高度（ΦB）、饱和电流（Io）和串联电阻（Rs）。对于混合比例为1:0.5的二极管，随着光照强度的增加，其光电流最高值...
解读: 该肖特基光电二极管研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有参考价值。PANI:Rubrene混合界面材料在不同光照强度下的光响应特性(20-100mW/cm²)可为逆变器光照传感器设计提供思路,最优1:0.5配比实现的高探测率(6.25×10¹⁰ Jones)和响应度(4.97 A/W)表...
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...