第三代半导体

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🌟 什么是第三代半导体?

半导体材料发展可以简单分为:

代数材料特点应用领域
第一代硅(Si)、锗(Ge)成熟、便宜,但耐压耐高温差普通芯片、消费电子
第二代砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)高频特性好,比硅更快,光电性能优良光通信、雷达、微波器件
第三代氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化镓(Ga₂O₃)耐高压、高温、高频、耐辐射,能效极高,体积小,重量轻新能源车、快充、5G、军工、卫星

简而言之:
→ 第三代半导体 = 「超级硬核材料」,适合未来新能源汽车、智能电网、超快5G通信、航天军工这种对材料要求超高的领域。


🔥 重点讲一讲 Ga 相关的材料

1. 氮化镓(GaN

  • 特点:高频率、高耐压、高效率、散热好。
  • 应用:快充、5G基站、高端雷达系统、电动汽车车载充电器、微波通信。
  • 例子:65W、100W手机快充头里经常用GaN!

2. 氧化镓(Ga₂O₃

  • 特点:超宽禁带,耐压能力极强,比GaN还猛。
  • 应用:未来超高压电力电子(比如超高压变电站、工业电机控制)、航天航空器件。
  • 目前阶段:还在研发初期阶段,产业化比较慢,但被认为是潜力爆发型材料

3. 砷化镓(GaAs

  • 特点:高电子迁移率(电子跑得快),适合做高速、高频电子器件。
  • 应用:手机PA功率放大器(射频前端)、卫星通信、激光器、红外光源。
  • 例子:iPhone手机的射频芯片里就有用到GaAs。

🚀 为什么第三代半导体这么火?

  • 新能源汽车爆发:SiC、GaN大量用在车载电源、逆变器、充电桩。
  • 5G通信升级:小型化基站和高频器件需要GaN和GaAs。
  • 能效要求提升:全球碳中和大趋势,需要更省电、更高效的材料。
  • 军工航天需求:第三代半导体抗辐射、耐高温,适合极端环境。