最近“第三代半导体”可以说是彻底火了。上个月，有报道称，国家制定了第三代半导体发展推进计划，并且为这个计划预留了约1万亿美元的资金。
消息一出，第三代半导体受到科技圈、媒体和资本市场的热烈关注。众多行业媒体争相报道，A股半导体股更是迎来一波集体大涨。而在近日，关于华为进军第三代半导体领域的消息又掀起一波热议。
那么，这“第三代半导体”到底是何方神圣？相信很多朋友还没搞清楚。今天，就让我们来全面认识它吧。
一、什么是第三代半导体？
对于“半导体”这个概念，很多小伙伴应该有所了解，它是一种常温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料，可以简单理解为：在特定情况下导电、在特定情况下绝缘的材料。
第三代半导体，就是以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）和金刚石为代表的半导体材料，其中技术较为成熟、应用较多的主要是氮化镓和碳化硅。
目前，氮化镓主要被用于光电子产品、大功率器件、高频微波器件以及通讯基站领域；而碳化硅则应用于电动汽车、电源、储能、充电桩、新能源、智能电网等领域。
值得注意的是，这个“第三代”主要是国内的叫法。关于半导体的区分，国际规范上并不是用第几代来表示，按国际通用的说法，它叫做“宽禁带半导体”。
宽禁带半导体，指的是禁带宽度大于2.2eV（电子伏特）的半导体材料（eV是能量的单位，表示一个电子经过1V的电位差加速后所获的动能）。
二、第三代半导体有什么优势？
在过去，主流半导体材料的禁带宽度相对较窄，比如硅的禁带宽度约为1.12eV。而第三代半导体，比如氮化镓禁带宽度则可达到3.39eV。
禁带宽度对于器件性能有非常大的影响，它直接决定着器件的耐压性和最高工作温度。一般来说，禁带宽度越宽，击穿电压越大，器件就越耐压耐高温。
因此，第三代半导体在性能上展现出耐高温、耐高压、能源转换效率高、损耗低、导电性强、工作速度快、开关频率高、适用高频环境及高功率密度等优势。
以最近很火的绿联100W氮化镓充电器为例，氮化镓黑科技的加持，使其在实现高功率的同时，将体积压缩到小于苹果61W单口充电器大小。不仅达到1.5小时给苹果笔记本充满电的速度，还能“一器多用”，同时为两台笔记本电脑和两部手机进行快速充电。
氮化镓等第三代半导体器件的应用，实现了设备体积和性能的优化。而对于用户来说，它带来的是一种更灵活、更多用途、更高品质的现代生活方案。
三、第三代半导体就比第一、第二代更先进吗？
说到第几代这个概念，很多人都有这样的认知：第三代比第一二代强。不过，第三代半导体真的比第一代、第二代半导体更先进吗？
要弄明白这个问题，首先要了解第一代、第二代半导体。
按照业界约定俗成的“断代法”，硅（Si）和锗（Ge）为第一代半导体，这两类也是在集成电路领域应用最多的半导体，它们被广泛应用在我们的电脑、手机、电视等电子设备里。尤其是硅，它是构成一切逻辑器件的基础，我们的CPU、GPU算法的实现，都离不开硅。
第二代半导体则是以砷化镓（GaAs）和磷化铟（GaP）为代表，它们主要应用于移动通讯、卫星通讯、导航等领域。其中砷化镓在射频功放器件中起着关键作用，而磷化铟则被广泛应用在光通信器件中。
正如前面说到的，半导体的“代际”，是根据材料本身特性来划分的。与我们常说的“产品迭代”不同，第三代半导体并不是第一、二代半导体的升级。
三代半导体之间是并存关系，它们各有各的应用场景和优势。第三代半导体之所以备受力捧，主要是由于其性能在电力电子、5G通讯和新能源等新兴应用市场更具优势。不过，目前全球半导体市场90%仍是以硅为代表的第一代半导体，第二代、第三代加起来大概只有10%。
四、第三代半导体的前景
首先，从政策环境来看，第三代半导体是我国“十三五”时期重点布局的方向，近几年国家和地方层面都在大力推进第三代半导体产业的发展。
而从市场来看，第三代半导体市场被长期看好，我们可以看到，在新能源、光伏发电、PD快充、5G等领域，第三代半导体的市场份额不断取得突破。据权威调研预测，到2025年，碳化硅以及氮化镓的全球市场规模将增长到36.8亿美元，翻了四倍多。
在下游应用领域，国内第三代半导体器件已经打入新能源汽车、PD快充、5G基站等众多关键领域。这些领域，在国内拥有巨大的潜力和增量市场，从近期绿联等品牌氮化镓快充成为市场爆款、5G手机销售收入暴涨1458%等等均可见一斑。
此外，国内主流企业积极布局，产业化核心技术取得突破，国产替代趋势下产业链上下游合作更为紧密、深入，这些都推动着国内第三代半导体产业的高速发展。
教授相信，中国制造业不断转型升级的大方向是不会变的。在这条路上，第三代半导体无疑是一个时代红利，作为万亿级的产业新风口，其成长动能有望持续上升。让我们拭目以待吧~
