宽禁带半导体为何能成为第三代半导体

2020年9月27日，近期，第三代半导体产业将写入“十四五”规划的消息在网络上传播。第三代半导体主要是指氮化镓和碳化硅、氧化锌、氧化铝、金刚石等宽禁带半导体，它们通常都具有高击穿电场、高热导率、高迁移率、高饱和电子速度、高电子密度、可承受大功率等特点。

但是，很多人容易被“第三代”半导体这个名字误导。

赛道不同

第一代、第二代、第三代半导体之间应用场景是有差异的。以硅（Si）、锗（Ge）为代表的第一代半导体应用场景十分广泛，从尖端的CPU、GPU、存储芯片，再到各种充电器中的功率器件都可以做。虽然在某些领域的性能方面表现不佳，但还有性价比助其占据市场。第二代半导体以砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP）为代表，主要应用领域为光电子、微电子、微波功率器件等。第三代半导体以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石为代表，主要应用领域为功率器件、光电子、射频。

第三代半导体和第二代、第一代之间不是迭代关系，它们的应用场景有交叉，但不完全重合。

举个例子来说，硅这类第一代半导体就像一个高年级学生，氮化镓这类第三代半导体就像一个新生。高年级学生主要是练田径运动的，而新生则是练游泳的。

每年学校都会举办运动会，在新生来之前，运动会所有项目（包括游泳）都是由高年级学生参加，虽然高年级学生是练田径的，但是因为身体素质较好也可以参加其它类型的比赛。

现在专业练游泳的新生来了，新生的游泳速度比高年级学生快了不少，但新生田径项目表现很糟糕。所以之后的部分游泳比赛就逐渐的交给新生参加了，而高年级学生也更专注田径比赛。

渐渐地，新生在游泳领域获得了很多奖项，高年级学生如此评价： “好，很有精神！”即使所有游泳比赛都交给新生参加，学校运动会中大多数比赛项目还是田径比赛，游泳比赛只占一小部分。所以在这种情况下高年级学生依旧是你们的老大哥。

第三代半导体有其擅长的领域，在自己的应用领域内性能是可以超过硅、锗等传统半导体材料，但在领域外，还是硅的天下。