以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体迎来应用大爆发
以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体，具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优异特性，但受工艺、成本等因素限制，多年来仅限于小范围应用。近年来，随着材料生长、器件制备等技术的不断突破，第三代半导体的性价比优势逐渐显现并正在打开应用市场：SiC元件已用作汽车逆变器，GaN快速充电器也大量上市。未来5年，基于第三代半导体材料的电子器件将广泛应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等场景。
半导体产业发展到今天，主要建立在三代材料的基础上：兴起于20世纪50年代的基于硅（Si）、锗（Ge）的第一代半导体；兴起于20世纪80年代的以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）为代表的第二代半导体；以及兴起于20世纪末的以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体。目前，第一代半导体材料Si应用最为广泛，它构成了一切逻辑器件的基础，CPU、GPU所提供的算力都离不开 Si 的功劳。第二代半导体主要用于高频高速场景，例如手机中的射频电路。第三代半导体相比于前两代半导体具有更宽的禁带宽度，因此也称作宽禁带半导体。更宽的禁带宽度允许材料在更高的温度、更强的电压、更快的开关频率下运行，因此第三代半导体具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优异特性，可以用作功率器件和射频器件，广泛应用于5G基站、新能源汽车、特高压、消费电子、航空航天等领域。此外，较宽的禁带宽度使第三代半导体可用作制备短波长光电器件，例如可用于医疗消毒的紫外光源。
由于制造设备、制备工艺特别是材料成本上的劣势，多年来第三代半导体材料只是在小范围内应用。直至近几年这一局面才得以打破：一方面，在5G、新能源汽车等新兴市场中，Si基半导体的性能已无法完全满足需求，第三代半导体的性能优势被放大；另一方面，制备技术特别是大尺寸材料生长技术不断突破，SiC和GaN两种材料均从4英寸换代到6英寸并已研发出8英寸样品，加之器件制备技术逐步提升，使得第三代半导体器件性能日益稳定且成本不断下降，性价比优势逐渐显现。
目前，第三代半导体已经出现在应用市场：车企在汽车逆变器中应用SiC功率器件提升电能转换效率，进而提升续航里程；不在少数的电子消费厂商推出了GaN快速充电器，价格不贵，体积很小，一个快充头可以支撑手机、电脑等多设备快速充电。未来5年，除现有的电动汽车和消费电子外，预计工业充电、5G高频器件以及可再生能源和储能领域的电源应用都将从第三代半导体的发展中受益，尤其是在高频高压应用中将竞争性取代原有的Si器件。
举全国之力，大力支持发展第三代半导体产业
据多领域参与制定“十四五”规划据权威人士透露，我国计划把大力支持发展第三代半导体产业，写入正在制定中的“十四五”规划，计划在2021-2025年期间，举全国之力， 在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面，大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主，不再受制于人。
此外，2020年10月26-29日，十九届五中全会审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》（简称《建议》）共十五项60条。《建议》指出，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快建设科技强国。
强化国家战略科技力量。制定科技强国行动纲要，健全社会主义市场经济条件下新型举国体制，打好关键核心技术攻坚战，提高创新链整体效能。加强基础研究、注重原始创新，优化学科布局和研发布局，推进学科交叉融合，完善共性基础技术供给体系。
瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。制定实施战略性科学计划和科学工程，推进科研院所、高校、企业科研力量优化配置和资源共享。推进国家实验室建设，重组国家重点实验室体系。布局建设综合性国家科学中心和区域性创新高地，支持北京、上海、粤港澳大湾区形成国际科技创新中心。
发展战略性新兴产业。加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等产业。推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合，推动先进制造业集群发展，构建一批各具特色、优势互补、结构合理的战略性新兴产业增长引擎，培育新技术、新产品、新业态、新模式。促进平台经济、共享经济健康发展。鼓励企业兼并重组，防止低水平重复建设。
完善科技创新体制机制。深入推进科技体制改革，完善国家科技治理体系，优化国家科技规划体系和运行机制，推动重点领域项目、基地、人才、资金一体化配置。改进科技项目组织管理方式，实行“揭榜挂帅”等制度。完善科技评价机制，优化科技奖励项目。加快科研院所改革，扩大科研自主权。加强知识产权保护，大幅提高科技成果转移转化成效。加大研发投入，健全政府投入为主、社会多渠道投入机制，加大对基础前沿研究支持。完善金融支持创新体系，促进新技术产业化规模化应用。
