半导体三代半是什么意思？

先来了解一下什么是第三代半导体：

第三代是指半导体材料的变化，从第一代、第二代过渡到第三代。

第一代半导体材料是以硅（Si）和锗（Ge）为代表，目前大部分半导体是基于硅基的。

第二代半导体材料是以砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）为代表，是 4G 时代的大部分通信设备的材料。

第三代半导体材料以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石为四大代表，是5G时代的主要材料。

相较于第一、二代半导体，第三代半导体具有更高的禁带宽度、高击穿电压、电导率和热导率，在高温、高压、高功率和高频领域将替代前两代半导体材料。

换个说法，也就是第三代半导体具有耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低等性能优势。

从材料分类看， 第三代半导体材料主要有四类：

1）III族氮化物，典型代表GaN，在军事领域GaN 基微波功率器用于雷达、电子对抗、导弹和无线通信通；在民用商业领域用于基站、卫星通信、有线电视、手机充电器等小家电。

2）SiC，民用领域电动汽车、消费电子、新能源、轨道交通等领域的直流、交流输变电、温度检测控制等。军用领域用于喷气发动机、坦克发动机、舰艇发动机、风洞、航天器外壳的温度、压力测试等。

3）宽禁带氧化物，典型代表氧化锌 ZnO，用于压力传感器、记忆存储器、柔性电子器件，目前技术和应用不成熟，主要产品有发光二极管、激光、纳米发电机、纳米线晶体管、紫外探测器等。

4）金刚石，用于光电子、生物医学、航空航天、核能等领域的大功率红外激光器探测器，技术和应用还在开发中。

从应用领域看，第三代半导体主要有三个应用方向：

一是光电子领域，主要应用于激光显示、环境检测、紫外光源、半导体照明、可见光通信、医疗健康等；

二是电力电子领域，主要应用于工业机电、新能源并网、轨道交通、电动汽车、智能电网、消费电子等；

三是微波射频领域，主要是在遥感、雷达、卫星通讯、移动基站等。

市场规模

未来几年SiC市场将受益汽车电动化、电动汽车配套设备建设、5G基站及数据中心建设。燃油车转向电动车，功率半导体用量剧增。汽车应用是功率半导体市场增长最快的细分斱向。除此之外，充电站、充电桩需求也将提升。据ResearchAndMarkets预测，到2023年，全球SiC市场的收入将达30亿美元，意味着 2019-2023年的复合年增长率达 25.4％。

此外，根据Yole数据，到2024年SiC功率半导体市场规模将增长至20亿美元，其中，汽车市场占SiC功率半导体市场比重到2024年预计将达50%。

GaN市场方面，过去一直在国防应用中使用的基于GaN 的产品现已用于有线电视传输、商业无线基础设施、电力电子和卫星市场。GaN现在被用于5G有源天线系统（AAS）和手机功率放大器（PA）等新产品中。Yole 预测，整个GaN射频市场将实现 12％复合年增长率，从2019年的7.4亿美元增长到 2025年的逾20亿美元。

根据Omdia的《2020年SiC和GaN功率半导体报告》，到2020年底，全球SiC和GaN功率半导体的销售收入预计8.54亿美元。未来十年的年均两位数增长率，到2029年将超过50亿美元。

从新基建与消费电子

看第三代半导体材料

新基建与消费电子为国内需求打开空间：

国内基站端建设投资力度扩大，国内需求将大于国外。据相关券商预计，2020年5G新建基站有望达到80w座以上，其中大部分将以“宏基站为主，小基站为辅”的组网方式。在射频端高频高速的背景下，第三代半导体材料的渗透率将会大幅提升。据 Yole 的预测，2023年GaN RF 在基站中的市场规模将达到5.2亿美元，年复合增长率达到 22.8%。

21世纪初出现的第三代半导体包含氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等化合物，又被称为宽禁带半导体，也被简称为“三代半”。