研究方向概述

导师长期专注于碳化硅功率半导体芯片及其可靠性研究，科研紧密依托电力电子的核心应用场景：主要包括电动汽车主电驱、固态变压器（SST）和柔性直流换流阀。这些应用场景既是可靠性研究的需求起点，也为实验平台设计提供真实工作条件。实验室测评系统中设计的电力电子电路用于模拟实际应用状态，使学生能够在器件—电路—系统的整体环境中开展研究和实践。

学生在参与科研项目时，将在真实应用条件下分析器件性能与可靠性，学习如何将器件特性与电力电子系统需求结合，从而形成系统化的知识框架与实践能力。

个人研究简介

导师的研究工作涵盖以下方向：

研究方向一：碳化硅器件物理与可靠性机理

l  研究器件在电、热、场等应力条件下的物理机制和失效演化

l  聚焦阈值漂移、参数离散、耐受能力变化等关键机理

l  学生参与后可掌握机理分析、实验设计及独立科研能力

研究方向二：碳化硅器件可靠性测评技术

l  开发动态阈值漂移、dv/dt 耐受、抗辐照能力等可靠性测试方法

l  构建可量化的评价指标体系，确保实验数据可靠性与可重复性

l  学生可在实验中获得系统测评能力

研究方向三：碳化硅器件与测评系统研发

l  设计器件、测试平台和测评系统

l  平台和系统涵盖驱动电路、控制程序、实验系统结构

l  学生可参与系统实现与调试，形成完整项目能力

在这些工作中，电力电子电路既是可靠性研究的驱动力，也是测试与验证的核心手段。学生在实验中将掌握器件可靠性分析方法，同时理解电力电子电路对器件行为的影响，形成完整的科研能力和知识体系。

研究特色与优势

l  聚焦核心应用：紧密围绕电动汽车主电驱、SST和柔直换流阀

l  贯通器件—电路—系统：可靠性研究、测试方法和平台研发一体化

l  学术与工程结合：导师兼具产业和学术经验，学生可快速掌握理论与实践技能

报考与培养提示

课题组采用项目制和入学前培养相结合的研究生培养方式。学生与课题组完成双向确认后，将根据推免、统招应届、统招往届等不同情况，进入相应的入学前培养阶段。

入学前培养主要包括文献学习、组会交流、方向熟悉、阶段性反馈和实验室训练等内容。对于本科尚未毕业且本科学校仍有课程、毕业设计、答辩、实习等安排的学生，以本科学校安排为准，可通过跟组培养方式线上参与课题组学习和交流；对于已完成本科学业或无特殊情况的学生，原则上应到实验室开展入组培养。

课题组适合愿意较早进入科研训练、参与芯片-器件-测试-设备闭环工作的学生。对于暂不确定研究方向、短期内难以参与课题组学习和交流，或暂不愿较早进入科研训练的学生，建议在充分了解培养方式后慎重选择。

欢迎联系

邮箱：huaping.jiang@cqu.edu.cn

如了解具体情况，请看《碳化硅电力电子实验室招生介绍》（下载请点击右上角三个点）：

培养理念

实验室注重系统化、项目化和工程化培养，目标是帮助学生形成贯通“器件-电路-程序-结构”的完整知识体系和能力框架。学生不仅学习功率半导体器件物理、可靠性机理和测试方法，也将逐步参与真实实验平台、测评系统和科研项目，在真实问题中训练科研能力、工程能力和组织协同能力。

课题组强调过程训练和长期积累，重视学生的主动性、执行力、沟通闭环和团队协作。学生与课题组完成双向确认后，将进入入学前培养阶段；正式入学后，将根据个人基础、研究方向和课题组安排，逐步进入系统科研训练。

研究生培养内容

本实验室注重系统化培养，目标是让学生形成完整的知识与能力框架体系。

学生将通过器件、电路、程序和结构四类核心训练，不仅掌握单点技能，更能将其整合为完整体系。实验室训练涵盖从理论学习到实验操作、数据处理和平台开发全过程。

学生入组后，将先从基础实验和文献学习入手，逐步参与器件物理测试、可靠性评价实验、测评系统开发与调试等科研任务。通过阶段性实践，学生将形成贯通“器件-电路-程序-结构”的完整知识体系和能力框架，实现从问题分析到系统解决方案的独立科研能力。

入学前培养

学生与课题组完成双向确认后，将进入入学前培养阶段。入学前培养一般从推免确认、拟录取或录取确认后开始，至研究生正式入学前结束，目的是帮助学生提前了解研究方向、熟悉课题组运行方式、建立基本科研习惯，并为正式入学后的科研训练做好准备。

入学前培养分为跟组培养和入组培养两种形式。对于本科尚未毕业且本科学校仍有课程、毕业设计、答辩、实习或离校手续等安排的学生，以本科学校安排为准，可通过跟组培养方式线上参与课题组学习、组会交流和阶段性反馈。

对于已完成本科学业、已答辩离校，或无特殊情况的学生，原则上应到实验室开展入组培养。入组培养期间，学生参加组会、学习交流、阶段性训练，并可根据实际情况参与科研项目和实验室岗位。课题组按实验室规定提供住宿餐饮交通补贴；学生如参与项目或承担实验室岗位，可根据实际工作内容和贡献获得相应助研津贴。

培养方式

文献学习与学术讨论：围绕功率半导体器件、可靠性机理、测试方法和电力电子应用场景开展持续学习与交流。

实验设计与数据分析：参与器件测试、可靠性评价、数据处理和科研汇报，训练严谨的实验意识和分析能力。

平台和系统开发实践：根据课题需要参与驱动电路、控制程序、测试夹具、实验平台和测评系统的开发与调试。

阶段性课题和项目实践：在导师和高年级学生指导下，逐步承担具体研究任务，形成论文、专利、平台、设备或项目成果。

组会交流与过程反馈：课题组重视阶段性汇报、任务闭环和团队协作，要求学生能够按节点推进工作并及时沟通问题。

能力成长路径

学生将从基础实验和文献学习入手，逐步参与机理分析、可靠性测试和平台研发。通过系统训练，学生将形成贯通器件—电路—系统的知识体系，掌握独立科研能力和工程实践能力。

培养成效与发展去向

实验室毕业生主要面向高校、科研院所、国家电网、华为、汇川技术、禾望电气、长安汽车等单位发展，岗位多集中在功率半导体器件、电力电子系统、可靠性测试、技术研发和工程应用等方向。

【博士毕业生】

l  高校及科研机构从事科研和教学工作

l  华为、国家电网等单位从事核心技术研发工作

【硕士毕业生】

l  华为、汇川技术、禾望电气、长安汽车等新能源和电力电子领域重点企业

l  就业岗位多为研发、测试、应用、系统设计或技术支持类岗位

l  部分毕业生入职后在年度考核中获得优秀评价，体现出较好的岗位适应能力和发展潜力

实验室希望通过系统科研训练和真实项目实践，帮助学生在毕业时具备较扎实的器件理解能力、测试分析能力、平台开发能力和工程协作能力。

适合的专业背景和特质

l  电气工程、自动控制、电子信息、微电子、应用物理及相关专业背景

l  对电力电子、功率半导体器件、碳化硅MOSFET、可靠性测试或测评系统开发有真实兴趣

l  愿意较早进入科研训练，能够接受较高强度的实验室节奏

l  具备认真踏实、求真务实的科研态度，重视承诺、执行和沟通闭环

l  愿意参与团队协作、公共平台建设和项目实践，希望在研究生阶段形成较强的科研与工程综合能力

如学生更希望研究生阶段以课程学习为主，暂不愿较早进入实验室训练，或不能接受线下参与、组会交流和团队协作，建议在充分了解课题组培养方式后慎重选择。

欢迎报考与联系

欢迎硕士、博士及推免生申请或报考本实验室。申请前，建议先阅读教师主页、《碳化硅电力电子实验室招生介绍》和《实验室科研画像》，了解课题组研究方向、培养方式、入学前培养安排和基本要求。

有意申请的学生可通过邮件联系，并提交个人简历、成绩单及其他能够体现专业基础、科研训练、竞赛经历或项目经历的材料。

如了解具体情况，请看《碳化硅电力电子实验室招生介绍》和《实验室科研画像》（下载请点击右上角三个点）：

研究总体方向

实验室围绕电动汽车主电驱、固态变压器（SST）和柔性直流换流阀等电力电子的核心应用场景，总体研究方向为碳化硅功率半导体与电力电子技术，涵盖机理分析、可靠性测评及系统研发。

方向一：碳化硅器件物理与可靠性机理

l  研究器件在电、热、场等应力条件下的物理机制和失效演化

l  聚焦阈值漂移、参数离散、耐受能力变化等关键机理

l  学生参与后可掌握机理分析、实验设计及独立科研能力

方向二：碳化硅器件可靠性测评技术

l  开发动态阈值漂移、dv/dt 耐受、抗辐照能力等可靠性测试方法

l  构建可量化的评价指标体系，确保实验数据可靠性与可重复性

l  学生可在实验中获得系统测评能力

方向三：碳化硅器件与测评系统研发

l  设计器件、测试平台和测评系统

l  平台和系统涵盖驱动电路、控制程序、实验系统结构

l  学生可参与系统实现与调试，形成完整项目能力

 研究特色

l 围绕电动汽车主电驱、固态变压器（SST）和柔性直流换流阀等电力电子的核心应用场景

l 以可靠性为主线，贯通器件—测评—系统

l 学术与工程结合，导师兼具产业和科研背景

l 学生在科研项目中可快速形成实践能力和知识框架

研究条件

实验室场地约108平方米，配备器件测试平台、实验设备和测评系统。学生将在实验室中亲自操作实验、开发测试系统并分析数据，获得实操经验和系统研究能力。

技术积累

实验室已建立下述完整技术基础体系，支撑三个研究方向，学生通过实践将掌握贯通知识与能力体系，形成独立解决科研问题的能力。

l 芯片设计与仿真

l 电路设计与仿真

l 程序开发与调试

l 平台/系统结构设计、组装与调试

代表性成果

实验室在碳化硅功率半导体及可靠性研究方向取得了显著成果：

l 学术论文70余篇，其中期刊40余篇、会议30余篇

l 中国发明专利30余项（已授权26项）、英国专利2项

l 参与标准制定：第三代半导体联盟团体标准1项、JEDEC标准1项

l 成果覆盖器件、可靠性机理、测评技术及测试平台开发

代表性学术论文

[1] L. Tang, H. Jiang*, R. Liao, Y. Huang, X. Zhong, X. Qi, L. Liu and Q. Zhang, "Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETS," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 39, no. 5, pp. 6312-6326, May 2024.

该工作主要针对并联 SiC MOSFET 在阈值离散性演化条件下的电流均流问题开展研究，揭示了阈值分散变化对器件并联一致性的影响规律。该成果属于“碳化硅器件物理与可靠性机理”方向，体现了实验室将器件参数演化机理与实际应用问题相结合的研究特色。

[2] H. Jiang*, X. Qi, G. Qiu, X. Zhong, L. Tang, H. Mao, Z. Wu, H. Chen and L. Ran, "A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 37, no. 8, pp. 8830-8834, Aug. 2022.

该工作主要针对 SiC MOSFET 在栅极开关过程中出现的阈值电压漂移现象，从器件物理角度给出了相应解释。该成果属于“碳化硅器件物理与可靠性机理”方向，体现了实验室围绕动态阈值漂移问题开展机理研究的特色。

[3] H. Mao, H. Jiang*, L. Ran, J. Hu, G. Qiu, J. Wei, H. Chen, X. Zhong, N. Xiao, L. Wang and M. Yang, "An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 38, no. 1, pp. 1092-1103, Jan. 2023.

该工作主要针对单向功率流模块化多电平换流器中的功率模块设计问题，提出了相应的非对称功率模块结构方案。该成果体现了实验室在功率器件相关设计与工程实现方面的研究基础，也反映出实验室能够将器件研究与电力电子应用需求相联系。

代表性发明专利

[1] 蒋华平,廖瑞金,钟笑寒,谢宇庭,汤磊,赵柯,肖念磊. 多工作模式电路的控制装置及其控制方法: CN116743138A [P],2023.（授权）

该专利主要面向多工作模式测试或实验电路中的控制实现问题，旨在提升测试过程中的功能切换与控制灵活性。该成果体现了实验室在测试平台控制装置与相关系统开发方面的能力。

[2] 蒋华平,廖瑞金,戚晓伟,钟笑寒,汤磊,赵柯,肖念磊. 绝缘栅型半导体器件的阈值电压恢复方法及相关产品: CN116743134A [P],2023.（授权）

该专利主要面向绝缘栅型半导体器件阈值电压测试与恢复过程中的关键问题，服务于相关可靠性评价和测试流程实现。该成果体现了实验室围绕阈值电压相关测评问题开展方法和装置研发的能力。

[3] 蒋华平,廖瑞金,赵柯. MOS 型半导体器件的栅极驱动电路和电力变换装置:CN 116436450A [P],2023.（授权）

该专利主要面向 MOS 型半导体器件相关实验与应用中的栅极驱动问题，为器件测试与应用验证提供支撑。该成果体现了实验室在驱动电路设计及相关平台装置开发方面的技术基础。

代表性器件/设备

[1] 车规级1200V20mΩ碳化硅MOSFET芯片

该芯片体现了实验室在碳化硅功率半导体芯片方向上的研究基础，可为器件特性、可靠性及相关应用研究提供对象支撑。该成果反映了实验室不仅关注测试评价，也重视器件本体相关研究。

[2] 动态阈值漂移（DGS）测试设备（多功能版）

该设备面向碳化硅 MOSFET 动态阈值漂移问题开展测试与评价，可支持多种工作模式和更丰富的实验需求。该成果体现了实验室在可靠性测评技术与测试系统研发方面的系统实现能力。

[3] 动态阈值漂移（DGS）测试设备（标准版）

该设备面向动态阈值漂移测试的标准化、规范化需求，适合开展针对性较强的测试与评价工作。该成果体现了实验室在测试平台工程化和测评技术落地方面的能力。

如了解具体情况，请看《碳化硅电力电子实验室介绍》（下载请点击右上角三个点）：

学会与协会任职

中国电源学会，元器件分会委员

期刊与会议服务

European Conference on Silicon Carbide and Related Materials，Committee Member

IEEE Transitions on Power Electronics，评审人

IEEE Electron Device Letter，评审人

IEEE Transitions on Electron Device，评审人

专家与评审工作

国研评审中心，评阅专家