Kazuki Nomoto · Isabel Streicher · Chandrashekhar Savant · Madhav Ramesh · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的AlYN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs），实现了优异的开关特性。器件展现出66.5 mV/decade的超低亚阈值摆幅，接近理论极限，同时获得高达10⁹的电流开/关比。该性能得益于高质量异质结界面与有效载流子调控，表明MOCVD技术在制备高性能GaN基低功耗电子器件方面具有巨大潜力，适用于下一代高频、高能效应用。

解读: 该MOCVD AlYN/GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。66.5mV/decade的超低亚阈值摆幅和10⁹开关比特性，可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的开关效率，降低导通损耗。这一技术突破有望应用于新一代三电平拓扑中的GaN功率模块设计，为高频化设计提供器...

Minho Kim · Alexis Papamichail · United States · Vanya Darakchieva · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了通过热壁金属有机化学气相沉积法在AlN单晶衬底上生长的薄沟道AlGaN/GaN/AlN双异质结构高电子迁移率晶体管（HEMTs）。该结构利用AlN衬底优异的热导性和晶格匹配特性，有效抑制了器件中的应力与缺陷密度。透射电子显微镜和电学测试结果表明，高质量的GaN沟道层实现了均匀的二维电子气分布，室温下二维电子气浓度达8.5×10¹² cm⁻²，电子迁移率为1850 cm²/V·s。器件展现出良好的界面特性和载流子输运性能，为高频、高功率电子器件的发展提供了可行路径。

解读: 该薄沟道AlGaN/GaN/AlN双异质结构HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。AlN衬底的高热导率（320 W/m·K）可显著提升SiC/GaN功率模块的散热性能，特别适用于ST系列储能变流器和电动汽车驱动系统的高功率密度场景。高迁移率（1850 cm²/V·s）和二维电子气浓度（8....

Chen He · Jun Zheng · Yiyang Wu · Jinlai Cui 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月

近年来，由于具有超宽的禁带宽度，Ga₂O₃日盲光电探测器（PD）得到了广泛研究。在本研究中，采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在蓝宝石衬底上生长了半高宽（FWHM）为0.19°的高质量β - Ga₂O₃薄膜。制备了Ga₂O₃金属 - 半导体 - 金属光电探测器，其表现出高达1.89×10⁵（R₂₅₀ₙₘ/R₄₀₀ₙₘ）的高响应波长选择性。在10 V偏压下，该光电探测器在254 nm波长处的响应度（R）约为500 A/W，比探测率（D*）为1.7×10¹⁴琼斯，响应时间仅为1.5 ms，这...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该β-Ga₂O₃日盲紫外光电探测器技术虽非直接应用于能量转换领域，但在新能源系统的智能化监测与安全防护方面具有潜在战略价值。 **业务协同价值分析：** 该技术的日盲特性（仅响应250-280nm紫外光）可应用于大型光伏电站和储能系统的电晕放电监测。高压设备产生的电晕会辐...

Amit Bansal · Rijo Baby · Aniruddhan Gowrisankar · Vanjari Sai Charan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

本研究探究了异位金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的氮化硅（SiNx）栅极介质和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）氮化硅（SiNx）钝化层对无缓冲层AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MISHEMT）微波功率性能的影响。我们在从4英寸外延片切割出的一系列四个样品上制作了器件：前两个样品没有栅极介质，而后两个样品采用厚度达3纳米的异位SiNx作为栅极介质。在这两类样品中，各有一个样品采用在高频等离子体条件下沉积的100纳米基准SiNx钝化层，另一个样品则采用100纳米...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于AlGaN/GaN MISHEMT微波功率性能的研究具有重要的战略参考价值。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现性能跃升的关键技术路径。 该研究的核心突破在于采用MOCVD原位生长的SiNx栅介质层显著改善了器...

Imteaz Rahaman · Botong Li · Brian Roy Van Devener · Kai Fu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

超宽禁带半导体因其大禁带宽度和高击穿电场在下一代功率电子器件中具有广阔前景。金红石相GeO2（r-GeO2）因具备双极掺杂能力而备受关注，但其研究尚处初期，需深入探究结构特性以提升外延层质量。前期工作发现，在r-TiO2(001)衬底上通过金属有机化学气相沉积生长的r-GeO2薄膜呈现方形图案与平滑区域共存的表面形貌。本研究利用透射电子显微镜分析其结构特征，结果表明方形区域为结晶态，而平滑区域呈非晶态；测得(110)晶面间距为0.324 nm，略高于理论值0.312 nm。

解读: r-GeO2超宽禁带半导体（禁带宽度>4eV）研究对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。相比现有SiC器件（3.3eV），r-GeO2更高的击穿电场强度可支撑更高电压等级应用，适用于PowerTitan储能系统的1500V直流母线和ST系列储能变流器的功率模块设计。其双极掺杂能力为实现低导通损耗的IG...

Jiahao Chen · Parthasarathy Seshadri · Kenneth Stephenson · Md Abdullah Mamun 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

在这篇快报中，我们报道了一种采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法生长的、具有 Al₀.₈₇Ga₀.₁₃N 势垒层和 Al₀.₆₄Ga₀.₃₆N 沟道层的异质结场效应晶体管（HFET）。对该结构进行传输线模型（TLM）测量，结果显示其方块电阻约为 2000 Ω/□，线性欧姆接触电阻为 4.54 Ω·mm。栅长约为 200 nm、源漏间距为 4 μm 的 HFET 表现出约 40 mS/mm 的峰值跨导和约 0.6 A/mm 的高峰值漏极电流。观察到其电流增益截止频率（fₜ）为 15.7 GH...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于高铝组分AlGaN沟道的异质结场效应晶体管（HFET）技术展现出显著的应用潜力。该器件实现了6.1 THz·V的约翰逊品质因数（JFOM），标志着超宽禁带半导体在高频高压领域的重要突破。 对于光伏逆变器和储能变流器等核心产品，该技术的价值主要体现在三个维度：首先，...

Haotian Ma · Gaoqiang Deng · Shixu Yang · Yusen Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

氮极性（N 极性）GaN/AlGaN 异质结构在高频毫米波高电子迁移率晶体管（HEMT）的制造方面具有巨大潜力。然而，制备具有高二维电子气（2DEG）迁移率的 N 极性 GaN/AlGaN 异质结构仍然具有挑战性。在这项工作中，我们证明了外延异质结构的应力状态对调制 2DEG 迁移率起着关键作用。通过将高电阻 N 极性 GaN 模板的应力状态从拉伸应力转变为弱压缩应力，我们观察到室温下 2DEG 迁移率从 820 cm²/V·s 显著提高到 1420 cm²/V·s。重要的是，通过理论计算，我们...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮极性GaN/AlGaN异质结构的应用研究具有重要的战略价值。该技术通过应力调控将二维电子气迁移率提升至1730 cm²/V·s，为高频毫米波HEMT器件的性能突破奠定了基础，这与我们在光伏逆变器和储能系统中对高效功率转换的核心需求高度契合。 在光伏逆变器领域，高迁移...

Minqiang Liua · Xuqiang Liub · Guoping Xiaoa · Bobo Wanga 等12人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

摘要 研究了晶格匹配（LM）和正向失配（UMM）GaAs三结太阳能电池在1 MeV中子辐照下的输出性能。结果表明，随着中子辐照注量的增加，太阳能电池的电学性能严重退化，包括开路电压、短路电流、最大输出功率和填充因子均显著下降。同时，随着中子辐照注量的增加，太阳能电池的串联电阻增大，而并联电阻减小。当辐照注量达到6 × 10^12 n/cm²时，LM和UMM GaAs电池的最大输出功率退化程度相近，分别降至其初始值的72.9%和72.3%。通过比较积分电流密度发现，在LM电池中，电流限制子电池始终...

解读: 该研究揭示GaAs三结太阳能电池在中子辐照下的性能退化机理,对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究发现辐照导致电池开路电压、短路电流下降及串并联电阻变化,这要求SG系列逆变器的MPPT算法需具备更强的弱光追踪能力和宽电压适应范围。特别是限流子电池在高辐照后发生转变的现象,启示我们在航天、极端...

Jiahao Chen · Parthasarathy Seshadri · Abdullah Al Mamun Mazumder · Ruixin Bai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文报道了一种采用MOCVD生长的Al₀.₆₂Ga₀.₃₈N沟道层和Al₀.₈₄Ga₀.₁₆N势垒层的高电子迁移率晶体管（HEMT）。器件实现3.7 Ω·mm的接触电阻和约3.3 kΩ/□的方阻。在栅长180 nm、源漏间距3 μm条件下，获得30.5 GHz的fT和55.3 GHz的fmax，同时表现出0.46 A/mm的高漏极电流、低栅/漏泄漏电流及高达315 V的击穿电压，Johnson品质因数达9.6 THz·V，为目前超宽禁带晶体管中的最高值。通过小信号参数提取得到内禀电子速度超过1×...

解读: 该超宽禁带AlGaN沟道HEMT技术对阳光电源高压大功率产品具有重要应用价值。其315V击穿电压和30GHz高频特性显著优于传统GaN器件，可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率开关模块，实现更高开关频率（降低磁性元件体积）和更高耐压等级（适配1500V直流系统）。9.6 THz·V的...

Zhanfei Han · Xiangdong Li · Jian Ji · Tao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

金属有机化学气相沉积（MOCVD）腔室中外延生长期间镁（Mg）的外扩散，给同时实现合适的阈值电压 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${V}_{\text {TH}}$ </tex-math></inline-formula> 和导通电阻 <inline-formu...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT器件的Mg掺杂工程技术具有重要的战略价值。该研究通过在p-GaN帽层与AlGaN势垒层之间插入5nm GaN中间层，成功实现了阈值电压（2.25V）与导通电阻（9.04Ω·mm）的优化平衡，这直接契合了我们在光伏逆变器和储能变流器中对高性能功率器件...