半導(dǎo)體行業(yè)的材料主要分為兩類，一類是主材，如硅或化合物晶圓材料，另一類是輔材，如光刻膠。從國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)積累來(lái)說(shuō)，不管是主材還是輔材，跟美日等國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)都有不小差距，像光刻膠就是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的痛點(diǎn)。
從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主材料體系發(fā)展歷程來(lái)看，鍺、硅等屬于第一代，砷化鎵、磷化銦等屬于第二代，碳化硅、氮化鎵屬于第三代。
第三代半導(dǎo)體
第三代半導(dǎo)體具備耐高溫、耐高壓、高功率，抗輻射等特點(diǎn)，適合制造微波射頻、光電子、電力電子等器件，適用于高電壓和高功率場(chǎng)景，是目前光伏、特高壓輸電、新能源汽車芯片控制材料的不二之選。
第三代半導(dǎo)體材料主要有三個(gè)優(yōu)勢(shì)：
一是速度更快，有助于提高芯片性能。第三代半導(dǎo)體采用寬禁帶材料，關(guān)斷時(shí)候的漏電電流更小，導(dǎo)通時(shí)候的導(dǎo)通阻抗更小，且寄生電容遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于硅工藝材料，所以芯片運(yùn)行速度更快，功耗消耗更低，待機(jī)時(shí)間更長(zhǎng)。第三代半導(dǎo)體可以用較大的工藝節(jié)點(diǎn)達(dá)到硅材料先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的部分性能。
二是能量轉(zhuǎn)換效率高，功率損耗小。以新能源汽車為例，福特汽車展示的數(shù)據(jù)顯示，相比用傳統(tǒng)硅芯片（如IGBT）驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，用第三代半導(dǎo)體材料芯片（如特斯拉Model 3使用的SiC芯片）驅(qū)動(dòng)的新能源汽車的能量耗損低5倍左右，由此大幅增加續(xù)航里程。從節(jié)能的角度考慮，一個(gè)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房一年的耗電相當(dāng)于一個(gè)中等城市的用電量，如果采用第三代半導(dǎo)體芯片來(lái)控制電源，相比傳統(tǒng)的硅芯片，將能省下大量電力。
三是可以承受更大的功率和更高的電壓。第三代半導(dǎo)體可大幅提高產(chǎn)品的功率密度，適應(yīng)更高功率、更高電壓、更大電流的未來(lái)電動(dòng)車的需要。
基于上述優(yōu)點(diǎn)，新能源汽車、5G、人工智能及超大數(shù)據(jù)中心等新應(yīng)用場(chǎng)景的打開(kāi)，將給第三代半導(dǎo)體帶來(lái)巨大的發(fā)展空間，催生上萬(wàn)億元的潛在市場(chǎng)。更為重要的是，第三代半導(dǎo)體未來(lái)將在幫助人類普及新興能源、發(fā)展清潔能源、實(shí)現(xiàn)碳中和這一偉大目標(biāo)中發(fā)揮重大作用。
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