一、研究工作方向

研究方向一：基于宽禁带半导体器件的开关电源研究

研究方向二：微波无线电能传输技术的研究

研发方向三：用于电动汽车的高效率无线充电技术的研究

（具体见研究方向简介）

二、工作待遇

1、博士后在站期间企业提供的博士后基本薪酬2万元/月；政府生活补助（开题、中期考核通过的博士后，可按阶段申请深圳市、宝安区提供的配套补助）；

2、 按照深圳市有关规定办理社保等各项福利；可享受年休假、法定节假日等法定假期及其他相关员工福利；

3、深圳市政府配套提供给博士后每年18万元的生活补助（两年共36万元）；宝安区从事博士后研究的在站博士后人员，在市生活补贴的基础上，宝安区给予12万元一次性配套补助，总额不超过48万元；

4、具有全日制博士学历学位且在宝安区国家高新技术企业从事科技研发工作满1年的博士后人员可以申请宝安区高层次人才认定，在人才任期五年内，宝安区给与奖励20万元及人才住房补贴5000元/月。

三、联系方式：钟晓 13554762672

四、研究方向简介：

研究方向一：基于宽禁带半导体器件的开关电源研究

一、研究背景

与Si材料相比，GaN材料具有禁带宽度大、电子迁移率高、饱和电子速度快等优异特性，这些材料特性使GaN器件更适用于高频、高功率应用领域。GaN电力电子器件，被认为是继硅基功率器件后，可应用于下一代电力转化系统（AC/DC、DC/DC等）的关键元器件。氮化镓电力电子器件在如下方面具有非常明显的优势：1)降低转换模块的电力损耗（包括导通损耗和开关损耗两部分）约60％以上。GaN材料具有电子迁移率高，因此GaN功率器件的导通电阻较低，从而降低导通损耗；同时GaN材料具有介电常数小(寄生或栅极电容小)，因此可进行高速开关，由此可减少开关损耗。2)降低功能模块体积约40%以上。GaN功率器件能以数MHz的高开关频率驱动电力转换装置，因此可缩小电感和电容等电力转换模块的组成元件。此外，GaN具有禁带宽度大和本征电子低，因此GaN功率器件耐热性较高，能正常工作于200℃左右的高温条件，同时也可以大幅度缩小（甚至省略）电力转换模块的冷却配件。DC-DC变换器在移动电子和数据中心等系统得到越来越广泛的应用。

肖特基二极管（Schottky Diodes: SDs）是一种金属－半导体接触二极管。由于肖特基二极管只依赖多数载流子工作，因此这种二极管具有响应速度快，结电容小的优点。肖特基二极管广泛地用在各种电源，虚拟电池，整流电路，雷达混频器和高频RF（radio frequency）检测等。据统计，全世界每年肖特基二极管的产量达到250亿只，其中的一半，即100亿只在国内市场。目前市面上的肖特基二极管都是基于Si和GaAs等传统半导体材料。由于禁带宽度（Si: 1.12 eV，GaAs：1.34 eV）等材料性质的限制，基于Si和GaAs的肖特基二极管的耐压，电流密度等器件特性都不高，器件综合性能的提高余地非常有限，难以满足当前急速发展的科学技术的需求。GaN作为宽禁带半导体，在开发兼顾频率和击穿电压的器件方面有压倒的优势。理论上，GaN的击穿电压和截止频率的积（VBfC）是SiC的3倍，GaAs的15倍，Si的150倍，非常适合开发高速高耐压的GaN肖特基二极管，并有望应用于高效小型电源。

二、技术难点

（1）GaN肖特基二极管的试制；

（2）建立肖特基二极管的解析模型；

（3）研究GaN电源的拓扑结构；

（4）根据电源的试制结果，改进GaN肖特基二极管的材料与器件结构设计，优化器件的性能，获得小型高效的电源。

三、关键技术

CaN作为宽禁带半导体器件应用开发，及其改进材料后的结构设计和性能测试。

研究方向二：微波无线电能传输技术的研究

一、研究背景

无线电能传输技术（Wireless　Power　Transmission， WPT）是利用电磁场、电磁波在物理空间中的分布或传播特性，采取非导线直接接触的方式，实现电能由电源侧传递至负载侧的技术。无线电能传输的优点是无电线接触，安全可靠，使用范围宽广，形式灵活；缺点是在现阶段还存在效率低，成本高的问题。但是，随着微波技术与半导体技术的进步，无线电能传输的效率必将不断提高，成本不断降低，前景可观。特别是在不准、不宜或不可有线供电的情况下，必须采用无线传输。电磁辐射式是无线电能传输技术之一，通常称微波无线电能传输，具有传输距离长的特点。近年来，推动微波无线电能传输技术的研究的是宇宙太阳能发电站（Solar Power Satellite/Station: SPS）。随着地球资源的枯竭，向环境要电（energy harvesting）和向宇宙要电（SPS）的技术开发变得十分迫切。SPS技术将宇宙空间中产生的太阳能转换成微波信号并传向地球，地球端将天线接收到的微波信号整流，供用户使用。除此以外，微波无线电能传输还将广泛地应用在电动汽车的充电，手机、机器人、农机和月面ROVER等移动机器的充电，无需导线即可向建筑物和家电的微波送电，无人机等飞翔物的即时充电等。无线电能传输还能实现灾害或战争时期点对点的快速送电。预计到2020年，无线充电市场将达到120亿美元的规模。

二、技术难点

（1）微波整流电路的设计；

（2）肖特基二极管的封装，微波整流电路的制作；

（3）微波发射单元的制作；

（4）微波无线电能传输试验。

三、关键技术

通过研究GaN基肖特基二极管串联、并联、倍压等不同连接关系对整流功率和效率的影响，研究电路模块的结构对电路性能的影响，得到适用于GaN基肖特基二极管的微波整流电路拓扑结构。设计印刷电路板，组装模块，测试微波整流性能和整流效率，并进行微波无线电能传输试验。

研发方向三：用于电动汽车的高效率无线充电技术的研究

一、研究背景

随着全球环境和能源问题的日渐凸显，发展和普及电动汽车等新能源汽车变得越来越重要。国内外对于纯电动汽车（Electric Vehicles, EV）和插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid EV, PHEV）的研究、产量和销售也已逐步升温。尽管电动汽车的发展得到了很多国家和政府政策的大力支持和鼓励，其推广还仍然面临着诸多问题。其中，车载电池有限的能量密度和高成本是制约其发展的主要瓶颈之一。电池的能量密度远远不及汽油，必须经常进行充电作业，每次充满电都需数小时。目前主要有三种解决方案：更换电池、有线充电和无线充电。其中，更换电池的方案存在不同汽车品牌的电池不能互用、换电站需要储备大量电池、建设成本和维护费用高等问题。对于有线充电，频繁插拔易造成插座磨损、老化，产生电火花；线路破损会带来漏电等安全隐患，对风暴霜冻天气的适应性也较差。相比以上两种方案，无线充电方案将发射线圈埋入地下，不占据地上空间且无外漏接口，具有运行安全、便捷灵活、维护成本低、用户体验好等优点，受到了越来越多的关注。

然而，随着研究的深入，许多关键问题与瓶颈需要解决，例如高性能磁耦合机构设计问题、电磁兼容问题、能量传输鲁棒控制问题，充电效率问题，可靠性问题等，这些问题的解决对于动态无线供电技术的发展具有指导性作用。低碳经济核心是新能源技术与节能减排技术的应用，电动汽车能够较好地解决机动车排放污染与能源短缺问题，是我国战略性新兴产业。作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充换电设施建设引起了各方广泛关注。随着无线充电技术的成熟，电动汽车将是无线充电设备最具潜力的市场。

二、技术难点

（1）磁耦合结构设计；

（2）根据负载对系统输出特性要求不同和外界扰动对系统输出的影响实现阻抗匹配，满足输出性能，提高效率 ；

（3）负载参数变化对软开关有影响，软开关随品质因数提高而易于失效问题的解决；

（4）品质因数是远距离传能的必要条件和系统损耗的衡量标准；

（5）阻抗匹配是提升负载适应性和系统效率的必要条件。

三、关键技术

（1）磁耦合结构优化设计，包括磁路优化设计，耦合系数提升；

（2）谐振拓扑技术，例如典型谐振拓扑及复合谐振拓扑的研究；

（3）软开关技术技术，例如采用相位跟踪，谐振点跟踪（ZPA），相移法ZVS/ZCS，负载网络调节，多级结构；

（4）品质因数提升技术，合理选择磁性材料及线材，分布参数及磁屏蔽优化研究；

（5）阻抗匹配技术，动态调节电容矩阵，系统频率调节。