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增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应，显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性，从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明，极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导，提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。
解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性，可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能，有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时，增强型p-FET的...
高熵Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器中增强的静电储能性能
Enhanced electrostatic energy-storage performances in the high-entropy Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramic capacitors
Wenjie Xie · Wenjing Yu · Yang Yang · Yuanyuan Gong 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文研究了一种基于高熵设计的Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器，通过多元素掺杂策略调控晶格畸变与弛豫行为，显著提升了其静电储能性能。实验结果表明，该材料具有较高的储能密度与效率，归因于增强的极化强度和抑制的滞后损耗。微观结构分析揭示了高熵效应对畴结构细化和介电响应均匀性的促进作用。该工作为高性能储能陶瓷的设计提供了新思路。
解读: 该高熵陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高储能密度陶瓷电容可替代传统薄膜电容，用于直流母线支撑、滤波和脉冲功率缓冲环节，显著减小体积和重量。其高效率、低滞后损耗特性可降低无功损耗，提升变流器整体效率。在SG系列光伏逆变器的MP...
采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT
900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect
Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT），有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构，显著降低了漏极对衬底的电场耦合，从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性，同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。
解读: 该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应，解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求，有源钝...
基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列
Polarization-insensitive microwave power receiving composite array based on reflection phase gradient metasurfaces
Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。
解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...
直接SMA馈电的梯度折射率超构表面阵列用于高效微波功率接收
Direct SMA-fed gradient-index metasurface array for efficient microwave power reception
Han Xiong · Qiang Yang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
提出了一种直接由SMA接头馈电的梯度折射率超构表面阵列，用于实现高效的微波功率接收。该设计通过在超构表面单元中引入折射率梯度分布，增强了电磁波的局域聚焦能力，显著提升了接收增益与转换效率。阵列结构与SMA接口集成，简化了馈电网络并降低了损耗。实验结果表明，在5.8 GHz频段下，该接收器具有较高的辐射到直流转换效率和良好的角度稳定性，适用于无线功率传输系统。
解读: 该梯度折射率超构表面技术对阳光电源无线功率传输领域具有前瞻性价值。其5.8GHz高效微波接收与辐射-直流转换能力，可应用于：1）光伏运维场景的无线传感器供电，配合iSolarCloud平台实现免维护监测节点；2）储能系统PowerTitan的无线充电接口设计，简化模块间互联；3）电动汽车充电桩的无线...
基于热-力视角的亲水性与表面活化键合Si/SiC界面用于SOI热管理增强
Thermal-mechanical perspectives on hydrophilic- and surface-activated-bonding Si/SiC interfaces for SOI's thermal management enhancement
Yang He · Shun Wan · Shi Zhou · Zeming Huang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
针对绝缘体上硅（SOI）器件热管理难题，本文从热学与力学协同角度研究了亲水性键合与表面活化键合技术在Si/SiC界面构建中的应用。通过优化界面键合工艺，显著提升了界面热导率并增强了结构可靠性。结合微观结构表征与热-力耦合模拟，揭示了界面质量、化学键合状态及粗糙度对热输运性能的影响机制，为高功率密度集成电路的高效散热提供了可行的技术路径与理论支持。
解读: 该Si/SiC界面热管理技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器中，SiC MOSFET的高功率密度运行面临严峻散热挑战，SOI基SiC器件的界面热阻直接影响结温控制。研究中的表面活化键合技术可显著降低Si/SiC界面热阻，提升器件热导率，有助于P...
多晶In掺杂Sb2Te3薄膜中实现高功率因子用于可穿戴应用
Realization of high power factor in polycrystalline In doped Sb2Te3 thin films for wearable application
Wenyu Yang · Yiming Zhong · Dongwei Ao · Dong Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
深圳大学物理与光电工程学院，射频异质集成国家重点实验室，广东省和教育部光电子器件与系统重点实验室，深圳先进薄膜与应用深圳市重点实验室。本文报道了在多晶In掺杂Sb2Te3薄膜中实现高功率因子的研究成果，该材料体系具有优异的热电性能，适用于柔性可穿戴热电转换器件。通过调控In掺杂浓度，优化载流子浓度与迁移率，显著提升了电导率与塞贝克系数的协同效应，从而获得高功率因子。该工作为发展高性能、低成本的柔性热电材料提供了可行路径。
解读: 该In掺杂Sb2Te3薄膜热电材料技术对阳光电源产品具有潜在应用价值。在**SiC功率器件**散热管理方面，高功率因子热电材料可用于电机驱动器和车载OBC中的主动热管理，将器件废热转换为电能，提升系统效率。在**储能系统**温控方面，可集成于PowerTitan系统的电池热管理模块，利用温差发电辅助...
10 kV E模式GaN HEMT：击穿电压提升的物理机制
10 kV E-mode GaN HEMT: Physics for breakdown voltage upscaling
Yijin Guo · Yuan Qin · Matthew Porter · Zineng Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种实现10 kV高击穿电压的增强型（E-mode）GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）。通过优化器件结构与材料生长工艺，结合电场调制技术，有效提升了器件的耐压能力。研究系统分析了影响击穿电压的关键物理机制，包括二维电子气分布、缓冲层设计及表面电场调控。实验结果表明，该器件在保持低导通电阻的同时实现了超过10 kV的击穿电压，为高压功率电子器件的应用提供了可行方案。
解读: 该10kV E模式GaN HEMT技术对阳光电源的高压产品线具有重要应用价值。高击穿电压特性可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率密度,有助于实现1500V以上高压系统设计。低导通电阻特性可降低PowerTitan等大功率产品的开关损耗,提高系统效率。此外,该GaN器件的电场调制技术...
空气中双重建钝化构建高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件
Dual passivation in air for constructing high-efficiency wide-bandgap perovskite solar cell modules
Xuefeng Xu · Bingchen He · Zhenhuang Su · Kanrui Jiang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种在空气中实现双重建钝化的策略，用于制备高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件。通过界面与体相协同钝化，有效抑制了非辐射复合，提升了载流子寿命和器件开路电压。该方法无需惰性气氛加工，显著增强了工艺环境适应性。所制备的小组件在16.5 cm²有效面积上实现了超过20%的光电转换效率，且表现出良好的稳定性。此技术为大面积钙钛矿光伏模块的低成本、可扩展制造提供了可行路径。
解读: 该空气中双重钝化宽带隙钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要应用价值。宽带隙钙钛矿电池（1.68eV以上）可与晶硅电池构成叠层结构，理论效率突破单结极限，为逆变器输入提供更高电压和功率密度。空气环境加工工艺显著降低制造成本，契合阳光电源大规模量产需求。16.5cm²组件20%效率验证了工...
用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的相场模拟方法，用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型，通过嵌入控制方程和物理约束，显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证，所提模型可优化填料分布与微观结构，实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件，该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构，提升储能密度并降低介电损耗，直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
ALD法制备的高-k ZrAlOx介质用于提升CNTs/ZTO CMOS反相器性能
ALD-derived high-k ZrAlOx dielectrics for boosted performance of CNTs/ZTO CMOS inverter
Jun Yang · Chuanxin Huang · Zhaorui Tong · Hongyu Fan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本研究采用原子层沉积（ALD）技术制备了高介电常数（high-k）ZrAlOx介质，并应用于碳纳米管/氧化锌锡（CNTs/ZTO）互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器中。通过优化ZrAlOx介电层的组分与工艺，有效提升了器件的栅控能力与界面特性，显著改善了CMOS反相器的电压增益、噪声容限及开关性能。实验结果表明，该高-k介质可有效抑制栅极泄漏电流并增强跨导，从而实现更优异的整体电学性能。此方法为高性能柔性及低温集成电子器件的发展提供了可行的技术路径。
解读: 该高-k介质CMOS技术对阳光电源功率电子控制系统具有重要参考价值。ALD制备的ZrAlOx介质展现的低泄漏、高跨导特性，可启发ST储能变流器和SG光伏逆变器中栅极驱动电路的优化设计，特别是SiC/GaN功率器件的栅极介质改进，有助于降低开关损耗、提升驱动响应速度。该技术的低温工艺特性适用于iSol...
准原位再沉积实现NiFe基
氧）氢氧化物在高OER电流密度下的稳定化
Hui Wan · Jianhang Nie · Fernandez Rivas · Schulze Greiving 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过准原位再沉积策略稳定NiFe基（氧）氢氧化物电催化剂的方法，有效抑制其在高析氧反应（OER）电流密度下的溶解失活。实验结合电化学与材料表征手段，证实该方法可实现活性组分的动态修复与结构重构，显著提升催化剂的长期稳定性。该机制为设计高效、耐用的OER催化剂提供了新思路。
解读: 该NiFe基催化剂稳定化技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。在电解水制氢系统中，析氧反应（OER）是核心环节，高电流密度下催化剂的稳定性直接影响电解槽寿命和制氢效率。准原位再沉积策略实现的动态修复机制，可启发阳光电源开发更耐用的电解槽电极材料，降低系统维护成本。该技术可应用于光伏制氢一体化方案，...
高压射频应力下GaN HEMT中阻抗依赖性退化：电热与陷阱机制
Impedance-dependent degradation in GaN HEMTs under high-voltage RF stress: Electro-thermal and trap mechanisms
Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。
解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...
多电压等级双极性直流配电系统的综合电压调节方法
Comprehensive Voltage Regulation for Multi-Voltage Bipolar DC Distribution Systems
Xiaodong Yang · Chengjia Zhang · Lijian Ding · Jie Yang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
光伏接入不对称及直流源荷的时变特性导致多电压等级双极性直流（MBDC）配电系统出现极间不平衡、越限和不稳定等多重电压问题。本文基于多电压层级双极潮流，提出一种综合电压调节方法以提升系统整体电压性能。首先构建适用于多子系统优化的双极直流潮流模型，结合双极配电系统与双极直流变压器（DCT）建模；进而分析不同电压层级下电压问题成因，确定电力电子设备的调控策略。针对传统方法仅能处理单一电压层级单一问题的局限，本文通过协调跨电压层级的异构资源，实现多层级协同调控，增强电能质量改善能力并避免设备过度使用。在...
解读: 该多电压等级双极性直流配电系统综合电压调节技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双极直流潮流模型和多层级协同调控策略，可直接应用于阳光电源直流侧储能系统的电压管理优化，解决光伏接入不对称导致的极间不平衡问题。特别是跨电压层级异构资源协调控制方法...
利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
具有1.2 GW/cm² Baliga品质因数和高鲁棒性TDDB稳定性的高阈值电压三栅混合铁电栅堆叠GaN HEMT的实现
Demonstration of high threshold voltage Tri-gate hybrid ferroelectric gate stack GaN HEMT with 1.2 GW/cm2 Baliga's figure-of-merit and highly robust TDDB stability
Rahul Rai · Hung Duy Tran · Tsung Ying Yang · Baquer Mazhari 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种基于三栅结构的混合铁电栅堆叠GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT），实现了高阈值电压、优异的击穿性能与可靠性。器件展现出1.2 GW/cm²的Baliga品质因数，表明其在高功率应用中的巨大潜力。同时，通过引入铁电材料增强栅控能力，有效提升了阈值电压稳定性。时间依赖介质击穿（TDDB）测试结果显示器件具有高度鲁棒的长期可靠性，满足功率电子器件的严苛要求。该结构为高性能、高可靠GaN功率器件的设计提供了新思路。
解读: 该高性能三栅混合铁电GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。1.2 GW/cm²的Baliga品质因数和优异TDDB稳定性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与可靠性。其高阈值电压特性有助于简化驱动电路设计,适合应用于车载OBC等对体积要求严格的场景。该技...
基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善
Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment
Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理，显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流，同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷，降低电场峰值，而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量，减少缺陷态密度。实验结果表明，器件的栅极泄漏电流显著降低，反向击穿电压大幅提高，为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。
解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...
Guest Editorial: Advanced and Innovative Control Technologies for Grid-Resilience-Enhancing Energy Storage Systems
Guest Editorial: Advanced and Innovative Control Technologies for Grid-Resilience-Enhancing Energy Storage Systems
Mahinda Vilathgamuwa · King Jet Tseng · Yang Li · Akshay Kumar Rathore 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
[Guest Editorial - 特邀编辑社论，期刊编辑或特邀专家的评论性文章，通常无独立摘要]
基于矩阵构造的模块化多电平变换器电压传感器缩减分析与优化
Analysis and Optimization of Matrix-Construction-Based Voltage Sensor Reduction for MMCs
Shunfeng Yang · Yudong Guan · Jie Gong · Zhi Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
采用矩阵构造技术减少电压传感器数量的模块化多电平变换器（MMC）可显著降低硬件成本，但可能因开关矩阵奇异及子模块电容电压估测不准而影响系统性能。本文分析了奇异矩阵的生成机理并计算其发生概率，评估关键参数对方法适用性的影响，提出补偿功率器件导通压降与采样偏差以提高估测精度，并给出组内子模块数目的选取准则。通过闭环电压控制验证了该方法在多种工况下的可行性，实验结果证明了所提策略的有效性。
解读: 该MMC电压传感器缩减技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过矩阵构造方法减少传感器数量可直接降低硬件成本，提升系统可靠性。文中提出的奇异矩阵规避策略、功率器件压降补偿方法及组内子模块数优化准则，可应用于阳光电源多电平储能变流器的传感器配置优化，在保证...
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