程星华

（中国电子工程设计院有限公司）

1 引言

随着5G技术的加速应用，特别是国家“新基建”政策的出台，第三代半导体逐渐进入大众视野，成为投资追捧的热点领域。国家也计划把第三代半导体产业写入“十四五”规划，在2021-2025年期间，举全国之力，在教育、科研、开发、融资、应用等各个方面，大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主，不再受制于人。

近年来，随着材料、器件、工艺和应用方面的一系列技术创新和突破，第三代半导体材料正以其优良的性能突破传统硅基材料瓶颈。第三代半导体拥有巨大的发展空间和良好的市场前景，催生着上万亿元的潜在市场，有望引领新一轮产业革命[1]。

2 第三代半导体

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。国际上一般把禁带宽度（Eg）大于或等于2.3 eⅤ的半导体材料称之为宽禁带半导体材料，也称第三代半导体材料。常见的第三代半导体材料包括：碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、金刚石、氧化锌（ZnO）、氮化铝（AlN）等。第一代半导体材料指锗（Ge）和硅（Si），50年代Ge在半导体中占主导地位，主要用于低电压、低频、中功率器件，由于耐高温、抗辐射性能较差，60年代后期逐渐被Si取代。Si在自然界储量大，大尺寸晶圆制备技术、芯片制造工艺成熟，Si基芯片产业遵循摩尔定律快速发展，应用于分立器件、集成电路，目前全球95%以上的半导体芯片和器件是用Si作为基础材料生产的，目前商用晶圆尺寸已经拓展到12英寸（300mm）。第二代半导体材料……