目前，市場火熱的5G基站、新能源汽車和快充等都是第三代半導(dǎo)體的重要應(yīng)用領(lǐng)域。
第三代半導(dǎo)體概念
第三代半導(dǎo)體主要是兩種材料，分別是氮化鎵(GaN)與碳化矽(SiC)。這兩種材料的最大的特點(diǎn)就是寬能隙，而能隙越寬，就代表著其耐高頻、高壓、高溫、高功率及高電流的性能也就越強(qiáng)，同時還具備高能源轉(zhuǎn)換效率與低能耗的特性。這樣的特點(diǎn)性能，恰好符合目前IoT設(shè)備連接、5G場景及電動車等最新應(yīng)用的需求。其余材料包括氧化鋅ZnO、金剛石、氮化鋁AlN等的研究尚處于起步階段。
由于目前各國都在研發(fā)5G應(yīng)用、loT智能設(shè)備以及電動車等技術(shù)和產(chǎn)品，所以這種寬能隙的材料自然就成為大家發(fā)展的重心。
第三代半導(dǎo)體優(yōu)勢
而第三代半導(dǎo)體相比于第一、二代半導(dǎo)體，其具有更高的禁帶寬度、高擊穿電壓、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率，在高溫、高壓、高功率和高頻領(lǐng)域?qū)⑻娲皟纱雽?dǎo)體材料。但氮化鎵因缺乏大尺寸單晶，因此第三代半導(dǎo)體材料的主要形式為碳化硅基碳化硅外延器件、碳化硅基氮化鎵外延器件，其中碳化硅應(yīng)用更為廣泛。
第三代半導(dǎo)體材料本身具備高頻、高效、節(jié)能等特性。相比第一代硅基半導(dǎo)體材料，其在高功率、高頻高壓高溫場景下有明顯優(yōu)勢——相同規(guī)格下，碳化硅基MOSFET的尺寸只有硅基的1/10，但導(dǎo)通電阻是后者的1/100。與硅基IGBT相比，碳化硅基MOSFET的總能量損耗可以降低70%。
因而在新能源車、光伏、風(fēng)電、5G通信等領(lǐng)域，第三代半導(dǎo)體都有著很大應(yīng)用潛力。
三代半導(dǎo)體各自的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域
第三代半導(dǎo)體并不是第一代和第二代半導(dǎo)體的升級，并不比前兩代更加先進(jìn)，三者其實(shí)是共存的關(guān)系，各有各的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域：
第一代半導(dǎo)體以硅材料為主，應(yīng)用極為廣泛，其主要細(xì)分領(lǐng)域包括了集成電路、光電子、分立器件、傳感器；從昂貴的英偉達(dá)顯卡、蘋果M1芯片，到只有幾分錢一個的二極管都屬于第一代半導(dǎo)體;
第二代半導(dǎo)體以砷化鎵、銻化銦為代表，主要應(yīng)用于移動通信、無線通信、光纖通信、LED、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域；
第三代半導(dǎo)體以氮化鎵、碳化硅為代表，主要會采用在高頻率的射頻元器件以及高功率的半導(dǎo)體元器件上，應(yīng)用范圍則比較廣，包括5G、IoT、環(huán)保、電動車、衛(wèi)星通訊及軍事等領(lǐng)域。特別是5G和電動汽車，被視為第三代半導(dǎo)體的最大發(fā)展動力。
從整體產(chǎn)值規(guī)模來看，第三代半導(dǎo)體目前還是一個小眾市場，第二代、第三代半導(dǎo)體市場占比加起來不過 10%。
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