Haochen Shi · Huiqing Wen · Yihua Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月

氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管凭借低导通电阻和高频特性，成为提升功率密度和效率的关键。随着开关频率提升，死区效应成为影响DAB变换器性能的挑战。本文研究了多移相控制下GaN基DAB变换器的死区效应，并推导了精确的零电压开关（ZVS）边界，为高频高效功率变换设计提供理论支持。

解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品中的双向DC-DC变换器设计具有极高参考价值。随着储能PCS向高功率密度和高频化演进，GaN器件的应用是必然趋势。本文提出的死区效应分析与ZVS边界优化方法，可直接指导研发团队提升DAB模块的转换效率，减小磁...

Ruizhe Zhang · Joseph P. Kozak · Ming Xiao · Jingcun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月

功率器件安全承受浪涌能量的能力是其核心可靠性指标。本文深入探讨了缺乏雪崩能力的GaN HEMT在浪涌能量下的物理过程，揭示了P-Gate GaN HEMT的失效机制，为提升宽禁带器件在严苛工况下的应用可靠性提供了理论支撑。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。本文研究的P-Gate GaN HEMT浪涌耐受性直接关系到逆变器在电网电压波动或雷击浪涌下的生存能力。建议研发团队参考该失效机制，在产品设计中优化驱动电路与保护策略，以应对GaN器件在极端工况下的脆弱性...

Stefano Cabizza · Giorgio Spiazzi · Luca Corradini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

本文设计并实现了一种2 MHz、12 V、600 mA的GaN基有源钳位隔离SEPIC变换器（ACISC）。该变换器在9-18 V汽车电压范围内实现了全零电压开关（ZVS），旨在为12 V电池与低功率子网之间提供隔离及电源接口，并采用谐振断续导通模式（DCM）运行。

解读: 该研究展示了高频GaN器件在小型化、高功率密度隔离电源中的应用潜力。对于阳光电源而言，虽然该特定拓扑主要针对汽车子网，但其高频化设计思路与GaN器件的应用经验对公司现有产品线具有参考价值：1. 在电动汽车充电桩及车载电源模块中，可借鉴其高频ZVS控制技术提升功率密度；2. 在储能系统（如PowerS...

Zhebie Lu · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月

本文首次提出了一种基于关断延迟提取共源共栅（Cascode）氮化镓（GaN）器件结温的方法，并给出了电路实现方案。该方法在低栅极电阻下表现出良好的适用性，有效避免了自激振荡和额外损耗，为功率器件的实时热管理提供了新思路。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的结温在线提取技术，能够精准监测器件运行状态，对于优化逆变器热设计、提升系统可靠性及实现更激进的功率密度设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该方法在PowerStack等高频化产品中的应用潜力...

Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

氮化镓（GaN）器件凭借高开关速度和低导通电阻，推动了电力电子变换器向高频高功率密度发展。然而，封装寄生参数限制了其开关性能。本文提出了一种基于直接覆铜陶瓷（DPC）基板和柔性PCB的GaN功率模块封装方案，通过优化电路布局有效降低了寄生电感，从而充分发挥GaN器件的高频优势。

解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高频化、小型化演进，GaN器件的应用已成为提升功率密度的关键。该封装方案通过降低寄生电感，有助于解决高频开关下的电压尖峰和EMI问题，特别适用于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能变流器（如PowerStack系列）。建议研...

Tommaso Cappello · Alberto Santarelli · Corrado Florian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月

GaN功率开关凭借高功率密度、低寄生参数和优异的热处理能力，在高效紧凑型DC/DC变换器中应用广泛。尽管GaN HEMT器件具有出色的沟道导电性，但其动态导通电阻（RON）在工作过程中会发生退化。本文提出了一种动态RON表征技术，旨在评估GaN器件在热应力和关断电压应力下的性能表现，为提升电力电子系统的可靠性提供理论支撑。

解读: GaN作为宽禁带半导体，是实现阳光电源产品高功率密度化的关键。该技术对于优化户用光伏逆变器及小型化充电桩中的DC/DC变换级设计具有重要参考价值。动态RON的精确表征能有效指导高频开关下的热管理设计，提升PowerStack等储能系统及充电桩功率模块的长期可靠性。建议研发团队关注该表征方法，将其引入...

Yuta Yanagisawa · Yushi Miura · Hiroyuki Handa · Tetsuzo Ueda 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月

本文研究了氮化镓异质结场效应晶体管（GaN-HFET）在电力电子变换器中的应用。利用GaN器件的高频特性，可有效提升开关频率并实现变换器的小型化。文章重点分析了采用Class Phi-2逆变器的隔离型DC-DC变换器在不同负载下的工作特性，旨在解决高频化带来的开关损耗问题，为高功率密度变换器设计提供理论依据。

解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体GaN器件在高频DC-DC变换器中的应用，这对阳光电源的下一代高功率密度产品研发具有重要参考价值。在户用光伏逆变器和小型化储能PCS（如PowerStack系列）中，利用GaN器件提升开关频率可显著减小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注Class Phi-2拓扑...

Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

本文针对高频应用中GaN HEMT输出电容（C_OSS）充放电产生的损耗问题，提出了一种基于非钳位电感开关（UIS）测试平台的简便损耗表征方法，为高频功率变换器的效率评估提供了新手段。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用趋势日益明显。该研究提出的C_OSS损耗表征方法，能够帮助研发团队更精准地评估GaN器件在高频开关下的损耗特性，从而优化逆变器及DC-DC变换器的磁性元件设计与驱动电路参数。建议在下一代...

Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8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...

Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126

研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。

解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...

Zhaofeng Wang · Zhihong Liu · Xiaojin Chen · Xing Chen 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126

本文报道了一种采用源极/漏极隧道结接触技术实现高性能增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管的研究。通过优化Mg掺杂p型层结构与低温外延生长工艺，显著提升了空穴浓度与迁移率，实现了低电阻欧姆接触。器件在常温下表现出增强型工作特性，最大漏极电流密度超过110 mA/mm，跨导达15 mS/mm，亚阈值摆幅为120 mV/dec。该结果为宽禁带半导体p沟道器件的性能突破提供了有效路径。

解读: 该p沟道GaN器件技术对阳光电源功率电子产品具有重要应用价值。110 mA/mm的电流密度和增强型特性可应用于：1）ST储能变流器和PowerTitan系统的双向功率变换模块，p沟道与n沟道GaN器件互补配对可实现更高效的三电平拓扑和双向DC-DC变换；2）车载OBC和电机驱动系统，p沟道器件可简化...

Xiucheng Huang · Fred C. Lee · Qiang Li · Weijing Du · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月

本文提出了一种基于GaN器件的高频高效交错临界电流模式（CRM）双向Buck/Boost变换器，并引入反向耦合电感。利用GaN器件低开关损耗和驱动损耗的特性，将开关频率提升至兆赫兹（MHz）范围，显著减小了无源元件的体积。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。通过引入GaN器件与反向耦合电感技术，可显著提升DC-DC环节的功率密度，减小储能PCS的体积与重量，降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在兆赫兹高频化应用中的电磁兼容（EMC）设计及散热管理...

Juntao Yao · Yiming Li · Shuo Wang · Xiucheng Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月

本文针对基于氮化镓（GaN）集成电路的有源钳位反激变换器，建立了辐射电磁干扰（EMI）模型。文中识别并提取了对辐射EMI影响显著的电容耦合路径，并通过实验验证了模型的准确性。基于该模型，文章进一步提出了针对性的EMI抑制策略，以优化高频GaN变换器的电磁兼容性能。

解读: 随着阳光电源户用光伏逆变器及充电桩产品向高功率密度、高开关频率方向发展，GaN器件的应用日益广泛，但其带来的高频EMI问题是产品认证与可靠性的关键挑战。本文提出的辐射EMI建模方法及电容耦合分析技术，可直接指导阳光电源研发团队在PCB布局设计阶段优化寄生参数，降低EMI噪声源。建议将此建模方法应用于...

Yu Rong · Feng Zhou · Wenfeng Wang · Can Zou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

p型氮化镓（p - GaN）肖特基栅结构增强型（E - mode）高电子迁移率晶体管（HEMT）在辐照应用方面具有巨大潜力，但其阈值电压（$V_{TH}$）的不稳定性仍在研究之中。在这项工作中，通过构建一个剂量可调且集成了外围偏置电路的X射线辐照在线监测系统，全面研究了阈值电压（$V_{TH}$）的不稳定性与辐照剂量和漏极偏置的关系。在仅进行辐照的条件下，该器件在低剂量辐照时呈现出负的$V_{TH}$漂移，随后在高剂量辐照时出现正的$V_{TH}$漂移。通过进行数值模拟、霍尔测量和电容 - 电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN肖特基栅结构HEMT器件在X射线辐照下阈值电压稳定性的研究具有重要的战略参考价值。GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）作为第三代宽禁带半导体器件，在光伏逆变器和储能变流器的功率转换环节具有显著优势，其高频开关特性和低导通损耗可直接提升系统效率和功率密度。...

Dong Yan · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

GaN高电子迁移率晶体管凭借优异的开关特性在高效高频电路中应用广泛，但其老化与失效机制尚不明确，严重制约了大规模量产。本文提出了一种集成动态导通电阻全谱扫描与偏移校准的在线监测技术，旨在通过实时监测器件健康状态，提升GaN功率器件在电力电子系统中的可靠性。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的动态导通电阻在线监测技术，能够有效解决GaN器件在复杂工况下的可靠性评估难题。对于阳光电源而言，将该监测算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制固件中，可实现对...

Yali Mao · Haochen Zhang · Yunliang Ma · Hongyue Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

针对GaN器件缺乏高时空分辨率沟道温度表征手段的问题，本文提出了一种基于多波长激光的瞬态热反射技术（MWL-TTR）。通过320nm连续激光监测沟道温度，532nm连续激光监测金属触点温度，实现了对GaN HEMT器件热特性的精准测量。

解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对功率密度要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用潜力巨大。该技术提供了一种高精度的沟道温度监测手段，有助于深入分析GaN器件在极端工况下的热失效机理，从而优化逆变器功率模块的热设计与散热布局。建议研发团队关注该测试方法，将其引入功率器件的可靠性验证流程，...

Weihao Lu · Sheng Li · Weixiong Mao · Yanfeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

当共源共栅氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在第三象限工作时，浪涌电流能力成为实际应用中的关键参数之一。本文研究了650 V共源共栅GaN HEMT在单脉冲浪涌电流应力下的失效行为和机制。对比实验结果表明，高浪涌电流及其导致的浪涌电压升高会使耗尽型（D型）GaN HEMT发生不可逆失效。进一步的物理失效分析将失效点定位在漏极电极附近。此外，通过混合模式仿真验证了，漏极电极附近的焦耳热会迅速积累，最终导致器件烧毁。此外，研究证明改善器件漏极金属焊盘的散热性能可提高浪涌电流能力，这为共源...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于级联GaN HEMT器件在单脉冲浪涌电流应力下失效机制的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，功率开关器件经常面临电网故障、负载突变等引发的浪涌电流冲击，GaN器件的第三象限工作能力直接关系到系统的可靠性和安全性。 该研究通过实验和仿真揭示了...

Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年2月 · Vol.224

摘要 本研究探讨了不同帽层对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）电学特性的影响。通过对比制备的具有GaN和AlN帽层的AlGaN/GaN HEMTs，发现AlN帽层由于其优异的钝化效果和极化效应，能够提高二维电子气（2DEG）密度，从而获得更高的饱和电流，并使击穿电压从615 V（GaN帽层）提升至895 V（AlN帽层）。Sentaurus TCAD仿真结果验证了上述实验发现，表明AlN帽层器件中形成了更深的三角形量子势阱，导致2DEG电子密度达到1.19 × 10^13 cm^...

解读: 该AlN帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究显示AlN帽层可将击穿电压提升至895V，梯度帽层结构更达1308V，2DEG密度提升28%。这为我司SG系列光伏逆变器、ST储能PCS及充电桩的GaN功率模块设计提供优化方向：通过改进帽层结构可提升器件耐压等级和导通性能，支持...

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

我们报道了采用氟离子注入终端（FIT - MOS）的 1200 V 全垂直氮化镓（GaN）基硅沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。带有负固定电荷的 FIT 区域具有高电阻特性，可自然隔离分立器件，取代了传统的台面蚀刻终端（MET），消除了台面边缘的电场集中效应，从而使 FIT - MOS 的击穿电压从 MET - MOS 的 567 V 提升至 1277 V。此外，所制备的 FIT - MOS 的阈值电压（ ${V}_{\textit {TH}}\text {)}$ ）为 3.3 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术具有重要的战略价值。该技术通过氟离子注入终端（FIT）工艺，将击穿电压从传统台面刻蚀方案的567V大幅提升至1277V，这一突破为我们在光伏逆变器和储能系统中采用GaN器件开辟了新路径。 对于阳光电源的核心产品线，...

Yu Chen · Ruwen Wang · Xinmin Liu · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

氮化镓（GaN）晶体管凭借高开关频率优势，适用于高功率密度变换器。但在桥式电路应用中，开关节点电压的快速变化易引发栅源电压尖峰，导致串扰问题，进而引发误导通或栅极击穿。本文提出一种具有负压衰减特性的栅极驱动电源，旨在有效抑制串扰并提升系统可靠性。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对高功率密度需求的提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该研究针对GaN在高频桥式电路中的串扰难题，提出的负压衰减驱动方案能显著提升驱动电路的抗干扰能力，降低误导通风险。建议研发团队在下一代高频紧凑型微型逆变器或小型户用储能变换器设计中参考该驱动拓扑...