宽禁带半导体即第三代半导体材料,包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石(C)、氮化铝(AlN)等新兴材料,最初其研究与开发主要用于满足军事和国防需求。宽禁带半导体的带隙大于硅半导体的 2.2e,能够有效减小电子跨越的鸿沟,减少能源损耗,因此多应有于节能领域,主要是功率器件。今年年初小米推出氮化镓快充就是宽禁带半导体的典型用例。

要让宽禁带半导体取代硅基,需要克服成本瓶颈,碳化硅和氮化镓衬底成本过高,使得器件成本高于传统硅基的 5 到 10 倍,是阻碍宽禁带半导体普及的主要原因。不过,在技术和工艺的提升下,成本已接近硅基器件。

今年,在各省份的 “十四五”规划建议稿中,纷纷提及加快布局第三代半导体等产业。宽禁带半导体成为 2020 年乃至往后几年里中国半导体产业的重要发展方向之一。

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