第三代半導(dǎo)體材料

第三代半導(dǎo)體材料，主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，主要應(yīng)用在電力電子器件、激光器和探測器、半導(dǎo)體照明、功率器及射頻器件等行業(yè)。

據(jù)說我國已經(jīng)把第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寫入了正在制定的“十四五”規(guī)劃中。要想徹底了解第三代半導(dǎo)體，首先需要知道什么是第一代、二代半導(dǎo)體。

1、第一、二代半導(dǎo)體

第一代半導(dǎo)體材料主要是指硅、鍺元素半導(dǎo)體材料，目前硅、鍺也是用量最大的半導(dǎo)體材料、價(jià)格相對(duì)來講比較便宜，制造技術(shù)比較成熟，主要應(yīng)用在微電子產(chǎn)業(yè)中。

其實(shí)，早在20世紀(jì)50年代，鍺在半導(dǎo)體行業(yè)占主導(dǎo)地位，主要應(yīng)用在低壓、低頻、中功率晶體管以及光電探測器中，但是它的耐高溫和抗輻射性較差所以后來基本上被硅所代替，也可以說第一代半導(dǎo)體是硅半導(dǎo)體。

第二代半導(dǎo)體材料主要是化合物半導(dǎo)體材料，有砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb);三元化合物半導(dǎo)體，如GaAsAl、GaAsP;還有一些固溶體半導(dǎo)體，如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半導(dǎo)體(又稱非晶態(tài)半導(dǎo)體)。主要應(yīng)用在通訊以及照明產(chǎn)業(yè)中。

2、第三代半導(dǎo)體

第三代半導(dǎo)體主要是碳化硅(SiC) 、氮化鎵( GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)，這幾種材料都具有寬的禁帶寬度，高的擊穿電場、高的熱導(dǎo)率、高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。

第一二代半導(dǎo)體工藝已經(jīng)接近物理極限，微電子領(lǐng)域的摩爾定律慢慢開始失效，而第三代半導(dǎo)體則是一種超越摩爾定律的。

應(yīng)用比較成熟的主要是氮化鎵、碳化硅，前者主要應(yīng)用在功率器件領(lǐng)域，由于高頻通信需要的功率相對(duì)較大，未來的6G使用這種材料的幾率較大;后者主要應(yīng)用于高溫、高頻、高效能的大功率元件，具備耐高溫、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，但是這種材料比較昂貴，所以說未來市場潛力較大的還是氮化鎵。

其實(shí)，某些手機(jī)廠商已經(jīng)開始使用第三代半導(dǎo)體比較熟悉的就是大功率手機(jī)充電器，在不久的將來我相信很多領(lǐng)域都會(huì)看到它的身影。

總之，第三代半導(dǎo)體從電力電子領(lǐng)域到信息工程領(lǐng)域到國防建設(shè)領(lǐng)域到新能源領(lǐng)域都有涉及。我國將它作為列入十四五規(guī)劃帶動(dòng)了一批科技企業(yè)進(jìn)行相關(guān)研發(fā)，比如三安光電、揚(yáng)杰科技、露笑科技、聚燦光電等。