第三代半导体

第三代半导体中的“代”指的是半导体衬底材料的变化，并非指某一代更优。 从材料分类看，第三代半导体材料主要有四类，包括

1. SiC

2. III 族 氮化物（典型代表 GaN）

3. 宽禁带氧化物（典型代表 ZnO），用于压力传感器、记忆存储器、柔性电子器件，目前技术和应用不成熟，主要产品有 发光二极管、激光、纳米发电机、纳米线晶体管、紫外探测器等

4. 金刚石，用于光电子、生物医学、航空航天、核能等领域的大功率红外激光器探 测器，技术和应用还在开发中。

目前四类材料中以 SiC、GaN 两种材料为主，有三大主要下游应用，分别为光电子器件、电力电子器件和微波射频器件。

SiC

具备耐高压、耐高温、低能量损耗的特点，是全球最先进的第三代半导体材料，是卫星通讯、高压输变电、轨道交通、电劢汽车、通讯基站等重要领域的核心材料，被认为是 5G 通信晶片中最理想的衬底。以碳化硅为衬底制成的功率器件相比硅基功率器件具有优越的电气性能，高耐压、大功率特性，使其可用于制造 MOSFET、IGBT、SBD 等器件，用于新能源车、智能电网等行业。

GaN

具有高临界磁场、 高电子饱和速度与极高的电子迁移率的特点，是超高频器件的极佳选择，适用于 5G 通信、微波射频等领域的应用。 相较于Si、SiC，在中高频驱动逆发器的快速切换的场景中，如果采用传统的MOSFET 和 IGBT，会产生不可接受的损耗，而 GaN 晶体管的源极、栅极、漏极均在同一个平面，能够克服这样的损耗。

国家研发计划已明确第三代半导体是重要发展方向：

• 第三代半导体下游应用切中“新基建”中 5G 基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁交主要领域。

• 第三代半导体产品主要使用成熟制程工艺，国内厂商起步与国外厂商相差不大，有望实现技术上的追赶。