据业内权威人士透露，我国计划把大力支持发展第三代半导体产业，写入
“十四五”规划，计划在2021-2025年期间，在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面，大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主。
什么是第三代半导体？
第三代半导体
是以
碳化硅
SiC
、
氮化镓
GaN
为主的
宽禁带
半导体材料，具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。
一、二、三代半导体什么区别？
一、材料：
第一代半导体材料
，发明并实用于
20世纪50年代，以硅（Si）、锗（Ge）为代表，特别是Si，构成了一切逻辑器件的基础。我们的CPU、GPU的算力，都离不开Si的功劳。
第二代半导体材料
，发明并实用于
20世纪80年代，主要是指
化合物
半导体材料，以砷化镓（
GaAs）、磷化铟（InP）为代表。其中GaAs在射频功放器件中扮演重要角色，InP在光通信器件中应用广泛……
而
第三代半导体
，发明并实用于本世纪初年，涌现出了碳化硅（
SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石（C）、氮化铝（AlN）等具有宽禁带（Eg＞2.3eV）特性的新兴半导体材料，因此也被成为
宽禁带
半导体材料。
二、带隙：
第一代半导体材料，属于
间接
带隙，窄带隙；第二代半导体材料，
直接
带隙，窄带隙；第三代半导体材料，
宽禁带
，全组分直接带隙。
和传统半导体材料相比，
更宽的禁带
宽度允许材料在
更高的温度、更强的电压与更快的开关频率
下运行。
三、应用：
第一代半导体材料
主要用于分立器件和芯片制造；
第二代半导体材料
主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件，也是制作高性能微波、毫米波器件的优良材料，广泛应用在微波通信、光通信、卫星通信、光电器件、激光器和卫星导航等领域。
第三代半导体材料
广泛用于制作高温、高频、大功率和抗辐射电子器件，应用于半导体照明、
5G通信、卫星通信、光通信、电力电子、航空航天等领域。第三代半导体材料已被认为是当今电子产业发展的新动力。
碳化硅（
SiC）（第三代）
具有高临界磁场、高电子饱和速度与极高热导率等特点，使得其器件适用于高频高温的应用场景，相较于硅器件（第一代），可以显著降低开关损耗。因此，
SiC可以制造高耐压、大功率电力电子器件如MOSFET、IGBT、SBD等，用于智能电网、新能源汽车等行业。与硅元器件（第一代）相比，
氮化镓（
GaN）（第三代）
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。
第三代半导体材料具有抗高温、高功率、高压、高频以及高辐射等特性，相比第一代硅（
Si）基半导体可以降低50%以上的能量损失，同时使装备体积减小75%以上。
第三代半导体属于
后摩尔定律概念
，制程和设备要求相对不高，难点在于第三代半导体材料的制备，同时在设计上要有优势。
第三代半导体现状
由于制造设备、制造工艺以及成本的劣势，多年来第三代半导体材料只是在小范围内应用，无法挑战
Si基半导体的统治地位。
目前
碳化硅（
SiC）衬底技术相对简单，国内已实现4英寸量产，6英寸的研发也已经完成。
氮化镓（
GaN）制备技术仍有待提升，国内企业目前可以小批量生产2英寸衬底，具备了4英寸衬底生产能力，并开发出6英寸样品。
第三代半导体的机遇
在
5G和新能源汽车等新市场需求的驱动下，第三代半导体材料有望迎来加速发展。
随着
5G、新能源汽车等新市场出现，硅（Si）基半导体的性能已无法完全满足需求，
碳化硅（
SiC）和
氮化镓（
GaN），即第三代半导体的优势被放大。
另外，制备技术进步使得
碳化硅（
SiC）和
氮化镓（
GaN）器件成本不断下降，
碳化硅（
SiC）和
氮化镓（
GaN）的性价比优势将充分显现，
第三代半导体未来核心增长点
碳化硅（
SiC）和
氮化镓（
GaN）有各自的优势领域。
一、碳化硅（
SiC）
常被用于功率器件，适用于
600V下的高压场景，广泛应用于新能源汽车、充电桩、轨道交通、光伏、风电等电力电子领域。
新能源汽车以及轨道交通两个领域复合增速较快，有望成为
SiC市场快速增长的主要驱动力。
预计到
2023年，SiC功率器件的市场规模将超过15亿美元，年复合增长率为31%。
1、【新能源汽车】
在新能源汽车领域，
碳化硅（
SiC）器件主要可以应用于功率控制单元、逆变器、车载充电器等方面。SiC功率器件轻量化、高效率、耐高温的特性有助于有效降低新能源汽车系统成本。
2018年特斯拉Model 3采用了意法半导体生产的SiC逆变器，是第一家在主逆变器中集成全SiC功率模块的车企。
以
Model 3搭载的SiC功率器件为例，其轻量化的特性节省了电动汽车内部空间，高效率的特性有效降低了电动汽车电池成本，耐高温的特性降低了对冷却系统的要求，节约了冷却成本。
此外，近期新上市的比亚迪汉
EV也搭载了比亚迪自主研发并制造的高性能SiC-MOSFET 控制模块。
2、【轨道交通】
在轨道交通领域，
SiC器件主要应用于轨交牵引变流器，能大幅提升牵引变流装置的效率，符合轨道交通绿色化、小型化、轻量化的发展趋势。
近日完成调试的苏州
3号线0312号列车是国内首个基于SiC变流技术的牵引系统项目。采用完全的SiC半导体技术替代传统IGBT技术，在提高系统效率的同时降低了噪声，提升了乘客的舒适度。
二、氮化镓（
GaN）
侧重
高频
性能，广泛应用于基站、雷达、工业、消费电子领域：
1、【
5G基站】
GaN射频器件更能有效满足5G高功率、高通信频段的要求。
5G基站
以及快充两个领域复合增速较快，有望成为
GaN市场快速增长的主要驱动力
。
基于
GaN工艺的基站占比将由50%增至58%，带来大量GaN需求。
预计到
2022年，
氮化镓（
GaN）器件的市场规模将超过25亿美元，年复合增长率为17%。
2、【快充】
