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第三代半导体和芯片的核心材料详解;
1、第三代半导体材料以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石(C)为代表，我国从1995年开始涉足第三代半导体材料的研究。其中，碳化硅凭借其耐高压、耐高温、低能量损耗等特性被认为是5G通信晶片中最理想的衬底，氮化镓则凭借其高临界磁场、高电子迁移率的特点被认为是超高频器件的绝佳选择。
2、第三代半导体材料主要包括氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等，其中碳化硅和氮化镓的结晶加工技术，在大规模生产上取得了显著成绩。此外，配合石墨烯、黑磷等新型二维材料的出现，以及氧化物半导体等全新材料的研发，也为第三代半导体的发展提供了可能。
3、芯片的主要材料是镓。镓是一种银白 的稀有金属，它的熔点很低是自然界中少有的在常温下呈液体的金属。由于它在地壳中含量稀少分布又比较分散，所以没有独立的矿床，主要与铝、锌、锗等矿物伴生，比较难提取。
4、碳化硅（SiC/），作为第三代半导体的代表性材料，凭借其独特的性能优势正逐渐改变电子世界的格局。它的高稳定性和极佳导热性使其成为磨料、耐火材料和电热元件的首选，尤其在耐磨涂层和LED及功率器件领域大放异彩/。
5、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）——并称为第三代半导体材料的双雄。图2第三代半导体的材料特性相对于Si，SiC的优点很多：有10倍的电场强度，高3倍的热导率，宽3倍禁带宽度，高1倍的饱和漂移速度。因为这些特点，用SiC制作的器件可以用于极端的环境条件下。
第三代半导体碳化硅器件:可让新能源车能耗降低50%
通过采用第三代半导体碳化硅器件，新能源车的能耗有望降低50%。这些器件的应用，使得车辆在充电10分钟的情况下能够行驶400公里。 中国电子科技集团旗下的多种碳化硅器件，已在新能源车载充电装置中批量应用。这些器件的开发和应用标志着中国在新能源汽车关键技术的自主掌握上取得了重要进展。
易车讯 日前，我们从相关渠道获悉，在第三代半导体碳化硅器件的帮助下，可以让当前的新能源车实现充电10分钟，行驶400公里，能耗降低50%的目标，目前中国电子科技集团旗下的多种规格碳化硅器件，已经在新能源车载充电装置上实现了批量应用。
首先，碳化硅是出 的第三代半导体材料。它具备高击穿电场、高热导率、高电子饱和率以及强大的抗辐射能力。这些特性使得碳化硅能够在高温和高频率的环境中稳定工作，并且在低功耗条件下实现高功率输出。其次，碳化硅推动了新能源汽车的革新。
理想基于第三代功率半导体的高压电驱系统 马东辉进一步介绍，理想汽车自主开发的800V碳化硅功率模块最高可支持480A的电流输出，在同等电流能力下，模块面积与行业同等性能的主流产品相比可降低50%。
目前市场上，用于新能源 汽车 的大多数功率半导体都是硅基器件，例如硅基IGBT和硅基MOSFET。随着技术和产品的成熟，第三代半导体将逐渐取代大多数硅基产品，市场对碳化硅的需求量越来越大。在2019年，以碳化硅为代表的第三代半导体电力电子设备应用在电动 汽车 领域取得了快速进展。
第三代半导体材料碳化硅发展历程及制备技术
碳化硅的制备技术包括：- 气相沉积（CVD）法：通过高温使气相中的材料在衬底上沉积成薄膜。- 物理气相沉积（PVD）法：通过物理方法将物质从固态源转化为气态，然后在衬底上沉积生成薄膜或多层膜。
半导体材料按发展顺序可分为第一代硅与锗，第二代的砷化镓和磷化铟，以及第三代的宽禁带材料如碳化硅、氮化镓等。禁带宽度决定材料的耐压和工作温度，碳化硅凭借三倍于硅的宽度，成为高压、高温环境的理想选择。
碳化硅，自1891年艾奇逊的发现以来，便以其卓越的性能开启了新一代半导体材料的新篇章。CREE的商业化推动了这一革命，将其引入工业生产。
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