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【红米手机|厉害了！中国“第三代”半导体，打破西方长期技术垄断】
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在新能源高度发展的21世纪 ， 以氮化镓（GaN）、氧化锌(ZnO)、碳化硅（SiC）和金刚石为代表的第三代半导体材料 ， 已经开始崭露头角 。
而振奋人心的是 ， 国内半导体研发团队 ， 近期在第三代半导体高击穿功率器件领域 ， 一举打破了海外长期技术垄断 。 其针对不同领域“自主研发”的3款氮化镓电源芯片 ， 已经有部分成功完成性能测试和可靠性验证 。
由于 ， 第三代半导体材料的电子浓度和运动控制更好 ， 具备耐高压、耐高温、功率大、导电性能强、工作速度快和损耗低等优点 ， 制成的高温、高频、抗辐射及大功率电子器件 ， 被广泛应用到了当前市场火爆的5G基站、新能源汽车、电力电子和快充等新兴领域 。
其中 ， 碳化硅和氮化镓是当前应用量最大、被外界议论最多的第三代半导体材料 。 碳化硅是电力电子、电动汽车、充电桩等新能源发展的核心制材 ， 而氮化镓则主要用于LED此类光电子产品和功率放大器等产品研发 。
氮化镓禁带宽度、饱和电子迁移速度都比硅禁大3倍 ， 因此在电动车、消费电子和IDC以及其他工业等领域有着更加广泛的用途 。 （禁带宽度越高优势越大）
禁带宽度 ， 直接决定着半导体器件的耐压性能和最高工作温度 。 理论上讲 ， 物质导电必须需要有自由电子或者空穴的存在 。 而自由电子存在的能带为“导带” ， 空穴存在的能带为“价带” 。 被束缚的电子必须获得一定能量从价带跃迁到导带 ， 才能成为自由电子或者空穴 ， 这个能量的最小值就是“禁带宽度” 。
长期以来 ， 第三代半导体在5G、新能源汽车、PD 快充、光伏发电等领域的市场份额接连开创新高 。 其中 ， 新能源汽车领域最为突出 。 就当前来看 ， 大众、丰田、宝马等汽车制造商仍会为下一代车型的DC / DC转换器、车载充电器以及逆变器中的碳化硅（SiC）分立器件或模块 ， 进行合格鉴定 。
此种背景下 ， 预计新能源汽车中碳化硅（SiC）功率半导体市场 ， 将会以38％的年复合增长率上升 ， 截至2025年有望超过15亿美元 。 另据据Yole数据预测 ， 到2025年氮化镓（GaN）市场规模将超过6.8亿美元 ， 相比2020年翻了四倍多 。
最后 ， 值得一提的是 ， 由于氮化镓材料具有击穿电压高、最大电流高、噪声系数优良、振荡频率高等优势 ， 还在宇航、军事和国防等领域有着重要作用 。 由此也可以看到 ， 第三代半导体材料正在抢占下一代信息技术、节能减排技术及国防安全技术的战略制高点 ， 是战略性新兴产业的重要组成部分 。 中国研发团队此次突破 ， 意义重大 。
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