禁帶寬度是半導體材料的一個重要特征參量，其大小主要決定于半導體的能帶結構。禁帶越寬，意味著電子躍遷到導帶所需的能量越大，也意味著材料能承受的溫度和電壓越高，越不容易成為導體；禁帶越窄，意味著電子躍遷到導帶所需的能量越小，也意味著材料能承受的溫度和電壓越低，越容易成為導體。

　　圖 主要半導體材料的禁帶寬度與吸收邊波長

　　根據半導體材料的禁帶寬度的不同，可分為寬禁帶半導體材料和窄禁帶半導體材料。若禁帶寬度Eg< 2.3eV（電子伏特），則稱為窄禁帶半導體，如鍺(Ge)、硅(Si)、砷化鎵(GaAs)以及磷化銦(InP)；若禁帶寬度Eg＞2.3eV則稱為寬禁帶半導體，如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、H碳化硅(HSiC)、H碳化硅(HSiC)、氮化鋁(AlN)以及氮化鎵鋁(ALGaN)等。寬禁帶半導體材料具有禁帶寬度大、擊穿電場強度高、飽和電子漂移速度高、熱導率大、介電常數小、抗輻射能力強以及良好的化學穩定性等特點，非常適合于制作抗輻射、高頻、大功率和高密度集成的電子器件。

　　隨著硅（Si）與化合物半導體材料（GaAs、GaP、InP等）在光電子、電力電子和射頻微波等領域器件性能的提升面臨瓶頸，不足以全面支撐新一代信息技術的可持續發展，難以應對能源與環境面臨的嚴峻挑戰，寬禁帶半導體材料迎來廣闊的發展機遇。

　　在寬禁帶半導體材料中，SiC和GaN最受關注，由于其寬帶隙特性可以進一步提高功率器件的性能，因此尤其受到功率半導體市場的青睞。據預測， SiC和GaN功率半導體市場規模將在2020年達到近10億美元，主要推動力來自混合動力及電動汽車、電力和光伏逆變器等方面的需求。市場的滲透也在增長，特別是在中國，肖特基二極管、MOSFET、結柵場效應晶體管（JFET）和其他SiC分立器件已經出現在量產汽車DC-DC轉換器、車載電池充電器之中。

　　在應用上，SiC 和GaN的優勢也是互補的。GaN擁有更高的熱導率和更成熟的技術，而GaN 直接躍遷、高電子遷移率和飽和電子速率、成本更低的優點則使其擁有更快的研發速度。兩者的不同優勢決定了應用范圍上的差異。SiC的市場應用偏向高頻小電力領域，集中在1000V以下；而SiC 適用于1200V 以上的高溫大電力領域，兩者的應用領域覆蓋了新能源汽車、光伏、機車牽引、智能電網、節能家電、通信射頻等大多數具有廣闊發展前景的新興應用市場。

　　與GaN 相比，SiC熱導率是GaN 的三倍以上，在高溫應用領域更有優勢；同時SiC單晶的制備技術相對更成熟，所以SiC 功率器件的種類遠多于GaN。 但是GaN并不完全處于劣勢，甚至被稱為SiC器件獲得成長的最大抑制因素。隨著GaN制造工藝在不斷進步，在GaN-on-Si外延片上制造的GaN器件具有相當低的成本，比在SiC晶片上制造任何產品都更為容易。由于這些原因，GaN晶體管可能會成為2020年代后期逆變器中的首選，優于較昂貴的SiC MOSFET。數據顯示，2023年全球GaN器件市場規模將達到224.7億美元。

　　基于SiC、GaN功率器件的前景可期，已吸引眾多公司進入這一市場，英飛凌、恩智浦、安森美、ST、德州儀器、羅姆、TDK、松下、東芝、等實力選手也紛紛加入戰局。在國內電源管理IC廠商中，也有包括矽力杰、晶豐、士蘭微、芯朋微、東科、比亞迪等戰將，但顯然這一市場仍以日美歐廠商為主角。

　　我國早已經在大力扶持第三代半導體產業。2016年國務院就出臺了《“十三五”國家科技創新規劃》，明確提出以第三代半導體材料等為核心，搶占先進電子材料技術的制高點。