目前，國家2030計劃和“十四五”國家研發計劃已明確第三代半導體是重要發展方向。
計劃在2021-2025年期間，舉全國之力，在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面，大力支持發展第三代半導體產業，以期實現技術與生產獨立，自給自足，不再受制于外部限制。
以碳化硅為代表的第三代半導體開始逐漸受到市場的重視，國際上已形成完整的覆蓋材料，器件，模塊和應用等環節的產業鏈，全球新一輪的產業升級已經開始。那到底什么是第三代半導體呢？為什么說第三代半導體有望成為國產替代希望？01
半導體歷程
氮化鎵，被譽為第三代半導體的理想材料，那么什么是“第三代半導體”？
第一代材料是硅(Si)，大家通俗理解的硅谷，就是第一代半導體的產業園。
第二代材料是砷化鎵(GaAs)，為4G時代而生，目前大部分通信設備材料。
第三代材料目前比較成熟的有碳化硅、氮化鎵等，未來5G時代的標配。
第三代半導體是5G、人工智能、工業互聯網等多個“新基建”產業的重要材料，同時也是世界各國半導體研究領域的熱點。
硅作為集成電路最基礎的材料，構筑了整個信息產業的最底層支撐。人類對硅性能的探索已經非常成熟，然而一些固有的缺點卻無法逾越，如光學性能、高壓高頻性能等。與此同時第三代半導體以其恰好彌補硅的不足而逐步受到半導體行業青睞，成為繼硅之后最有前景的半導體材料。
第三代半導體材料主要可應用于光電、電力電子、和微波射頻三大領域。從當前來看，碳化硅目前主要是用在650V以上的高壓功率器件領域，而氮化鎵主要是用在650V以下的中低壓功率器件領域及微波射頻和光電領域。不過未來，氮化鎵也有機會進一步往600～900V發展。
氮化鎵是未來最具增長潛質的化合物半導體，能迅速應用于變頻器、穩壓器、變壓器、無線充電等領域。
02
市場前景
根據《2020年第三代功率半導體報告》所統計，到2020年底全球SiC 和GaN功率半導體的銷售收入預計將從2018年的5.71億美元增至8.54億美元。未來十年的年均兩位數增長率，到2029年將超過50億美元。
目前氮化鎵通過其高頻開關速度特性，提升電源轉化效率，降低充電頭發熱，幫助充電器小型化。
因此氮化鎵充電器同等功率下體積更小，同等體積下功率更大。在射頻器件領域，目前GaAs（砷化鎵）、GaN（氮化鎵）兩者占比相差不大。但至2025年，砷化鎵市場份額基本維持不變的情況下，氮化鎵有望異軍突起，占據射頻器件市場約50%的份額。
目前氮化鎵器件有三分之二應用于軍工電子，如軍事通訊、電子干擾、雷達等領域；在民用領域，氮化鎵主要被應用于通訊基站、功率器件等領域?；窘ㄔO將是氮化鎵市場成長的主要驅動力之一。全球每年新建約150萬座基站，未來5G網絡還將補充覆蓋區域更小、分布更加密集的微基站，對氮化鎵器件的需求量將大幅增加。此外，國防市場在過去幾十年里一直是氮化鎵開發的主要驅動力，目前已用于新一代空中和地面雷達。隨著5G高頻通信的商業化，氮化鎵將在電信宏基站、真空管在雷達和航空電子應用中占有更多份額。再者氮化鎵快充帶動產業鏈中游功率芯片放量。
總之，氮化鎵功率器件在高頻、高轉換效率、低損耗、耐高溫性能上完勝硅器件，隨著下游應用端市場的擴大，規?；@現，以硅作為襯底材料的氮化鎵外延成本將越來越低，最終在高端應用領域取代硅器件。
03
行業機會
目前，我國在光電大部分領域實現領跑，而在功率器件及射頻器件方面的發展還處于跟跑和并跑階段，因此，我國對第三代半導體器件的研究極其迫切，需加快其產業發展。
而在第三代半導體領域，LED+第三代半導體研究機構認為：在第三代半導體產業上，除了原本賽道上的玩家，擁有LED制造經驗、人才儲備以及資金實力的LED領軍企業，切入第三代半導體也具備一定的先發優勢。
在LED產業工藝日趨成熟，價格競爭激烈的情況下，提前布局未來前景開闊的藍海市場不失為極具前瞻性的戰略選擇。另外快充和無線充電等終端市場的擴大，吸引了一批有技術積累的公司擴產，其中包括臺積電、日本松下等國外知名企業，國內企業包括三安光電、海特高新和賽微電子。
世界范圍內，氮化鎵產能集中于IDM廠商，逐漸向垂直分工合作模式轉變。在該領域，美國Qorvo、日本住友電工、中國蘇州能訊等均以IDM模式運營。近年來隨著產品和市場的多樣化，開始呈現設計業與制造業分工的合作模式。