资本热捧的碳化硅和氮化镓究竟是个啥

文章大纲
硅的瓶颈与宽禁带半导体的兴起
·Si材料的历史与瓶颈
·SiC/GaN：稳定爬升的光明期
SiC：极限功率器件的理想材料
SiC：极限功率器件的理想的材料
SiC产业链：欧美占据关键位置
SiC市场：汽车是最大驱动力
GaN：5G应用的关键材料
GaN：承上启下的宽禁带半导体材料
GaN在电力电子领域与微波射频领域均有优势
硅的瓶颈与宽禁带半导体的兴起
Si材料的历史与瓶颈
上世纪五十年代以来，以硅（Si）材料为代表的第一代半导体材料取代了笨重的电子管引发了集成电路（IC）为核心的微电子领域迅速发展。然而，由于硅材料的带隙较窄、电子迁移率和击穿电场较低，Si在光电子领域和高频高功率器件方面的应用受到诸多限制，在高频下工作性能较差，不适用于高压应用场景，光学性能也得不到突破。

第二代半导体材料
第二代半导体材料是以砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）为主的化合物半导体，其主要被用于制作高频、高速以及大功率电子器件，在卫星通讯、移动通讯以及光通讯等领域有较为广泛的应用。砷化镓和磷化铟半导体激光器成为光通信系统中的关键器件，同时砷化镓高速器件也开拓了光纤及移动通信的新产业。

第三代半导体材料性能优势明显
第三代半导体材料包括了以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的宽禁带化合物半导体。第一二代半导体材料工艺已经逐渐接近物理极限，在微电子领域的摩尔定律开始逐步失效，而第三代半导体是可以超越摩尔定律的。