第三代半導(dǎo)體具有較高的熱導(dǎo)率、電子飽和率、擊穿電場、帶隙寬度、抗輻射能力等，適用于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射器件，可用于衛(wèi)星、汽車、雷達(dá)、工業(yè)、電源管理、射頻通信等諸多領(lǐng)域。在當(dāng)前的第三代半導(dǎo)體材料中，氮化鎵（GaN）和（SiC）相對成熟，具有最有前景的發(fā)展前景。

　　SiC是由硅和碳組成的化合物半導(dǎo)體材料。它具有熱、化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性。C和Si原子的不同鍵合模式賦予SiC多種晶格結(jié)構(gòu)，如4H、6H、3C等。4H-SiC由于其高載流子遷移率和高電流密度而經(jīng)常被用作功率器件。

　　第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料應(yīng)用領(lǐng)域

　　半導(dǎo)體照明

　　LED基板類別包括藍(lán)寶石、碳化硅、硅和氮化鎵。藍(lán)色LED正在使用基底材料來描繪技術(shù)路線。SiC襯底有效地解決了襯底材料和GaN之間的晶格匹配問題，減少了缺陷和位錯(cuò)，更高的電光轉(zhuǎn)換效率從根本上帶來了更多的光輸出和更少的熱耗散。氮化鎵具有帶隙寬、擊穿電壓高、熱導(dǎo)率高、電子飽和漂移速度快、抗輻射能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。氮化鎵是迄今為止理論上電光和光電轉(zhuǎn)換效率最高的材料系統(tǒng)。

　　動力裝置

　　消耗大量二極管的功率因數(shù)校正（PFC）電力市場將繼續(xù)是SiC功率半導(dǎo)體的主要應(yīng)用。目前市場上的主要GaN產(chǎn)品是用于高功率密度DC/DC電源的40-200伏增強(qiáng)型高電子遷移率異質(zhì)結(jié)晶體管（HEMT）和600伏HEMT混合串聯(lián)開關(guān)。

　　微波裝置

　　GaN高頻和高功率微波器件已用于軍事雷達(dá)、智能武器和通信系統(tǒng)。未來，GaN微波器件有望用于4G~5G移動通信基站等民用領(lǐng)域。氮化鎵的國防應(yīng)用包括IED干擾器、軍事通信、雷達(dá)和電子對抗。氮化鎵將進(jìn)入越來越多的國防產(chǎn)品，充分展示其在增加功率、減小尺寸和簡化設(shè)計(jì)方面的巨大優(yōu)勢。

　　激光器和探測器

　　在激光和探測器應(yīng)用領(lǐng)域，GaN激光器已成功應(yīng)用于藍(lán)光DVD、藍(lán)光和綠色激光，在未來的投影顯示領(lǐng)域，如微投影、激光3D投影等巨大的市場空間，藍(lán)色激光和綠色激光的產(chǎn)值約為2億美元，如果突破技術(shù)瓶頸，潛在產(chǎn)值將達(dá)到500億美元。

　　由于氮化鎵具有優(yōu)異的光電財(cái)產(chǎn)和抗輻射性，它還可以用作高能射線探測器。甘基紫外探測器可用于導(dǎo)彈預(yù)警、秘密衛(wèi)星通信、各種環(huán)境監(jiān)測、化學(xué)和生物探測，如核輻射探測器、X射線成像儀等，但尚未工業(yè)化。

　　綜合賽邦電子和新思界整合

　　審核編輯：郭婷