? ? ? ? 第三代半導體包括碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氮化鋁（ALN）、氧化鎵（Ga2O3）等。

　　它們的禁帶寬度在 2.3eV 以上，其中又以 SiC 碳化硅和 GaN 氮化鎵為代表。

　　氮化鎵是一種二元III/V族直接帶隙半導體晶體，也是一般照明LED和藍光播放器最常使用的材料。另外，氮化鎵還被用于射頻放大器和功率電子器件。氮化鎵是非常堅硬的材料;其原子的化學鍵是高度離子化的氮化鎵化學鍵，該化學鍵產生的能隙達到3.4 電子伏特。

　　半導體物理學中，“能隙”是指使電子游離原子核軌道，并且能夠在固體內自由移動所需的能量。能隙是一個重要的物質參數，它最終決定了固體所能承受的游離電子和電場的能量。氮化鎵的能隙是3.4 電子伏，這是一個比較大的數字。這就是為何氮化鎵被稱為“大能隙半導體”的原因。

　　氮化鎵晶體結構

　　晶體結構是通過原子（或離子/分子）組的周期性分布來實現的。理想情況下，考慮到在空間坐標中延伸到無窮大的晶體，周期性轉化為平移不變性（或平移對稱性）。因此，整個晶體是由稱為晶胞的基本單元的周期性重復產生的，該晶胞可以包含原子/離子/分子/電子組，并且是電中性的。

　　GaN 晶體屬于超級穩定的纖維鋅礦晶格類型的六方晶系（GaN 晶體材料有六方纖鋅礦結構和立方閃鋅礦兩種不同的結構，其中，纖鋅礦結構是氮化物半導體最常見的結構，也是熱力學穩態結構，而閃鋅礦結構則是亞穩態結構并不適合制作功率器件），GaN 在 1050 ℃開始分解；GaN 不被冷水或熱水、鹽酸、硝酸和硫酸，亦或是冷的 40%HF 所分解；其在冷的濃堿中也是穩定的。　　GaN 的物理材料特性：

　　氮化鎵（GaN）的重要性分析

　　氮化鎵（GaN）的重要性日益凸顯，增加。因為它與傳統的硅技術相比，不僅性能優異，應用范圍廣泛，而且還能有效減少能量損耗和空間的占用。在一些研發和應用中，傳統硅器件在能量轉換方面，已經達到了它的物理極限。而上限更高的氮化鎵，可以將充電效率、開關速度、產品尺寸和耐熱性的優勢有機統一，自然更受青睞。

　　隨著全球能量需求的不斷增加，采用氮化鎵技術除了能滿足能量需求，還可以有效降低碳排放。事實上，氮化鎵的設計和集成度，已經被證明可以成為充當下一代功率半導體，其碳足跡比傳統的硅基器件要低10倍。據估計，如果全球采用硅芯片器件的數據中心，都升級為使用氮化鎵功率芯片器件，那全球的數據中心將減少30-40% 的能源浪費，相當于節省了 100 兆瓦時太陽能和1.25 億噸二氧化碳排放量。

　　文章整合自價值網、知乎、今日半導體、充電頭網、就好國dd