第三代半导体

第三代半导体是以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带（禁带宽度Eg>2.3eV）的半导体材料。其中又以SiC和GaN为最核心的材料。SiC拥有更高的热导率和更成熟的技术，而GaN具有直接跃迁、高电子迁移率和饱和电子速率、成本更低的优点则使其拥有更快的研发进度。两者的不同优势决定了应用范围上的差异，在光电领域，GaN占绝对的主导地位，而在其他功率器件领域SiC则更有优势。SiC材料适合制造高温、高压、大功率器件，而GaN材料则更适用于制造高频、中小功率器件。不同半导体材料之间的主要区别就在于禁带宽度, 所谓的禁带宽度(Band gap)是指一个带隙宽度(单位是电子伏特(ev))。固体中电子的能量是不可以连续取值的，而是一些不连续的能带，要导电就要有自由电子或者空穴存在，自由电子存在的能带称为导带(能导电)，自由空穴存在的能带称为价带(也能导电)。被束缚的电子要成为自由电子或者空穴，就必须获得足够能量从价带跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度, 第三代半导体的应用范围广泛，包括但不限于电力电子、微波射频、光电器件等领域。