寬禁帶半導體（WBS）是自第一代元素半導體材料（Si）和第二代化合物半導體材料（GaAs、GaP、InP等）之后發(fā)展起來的第三代半導體材料，禁帶寬度大于2eV，這類材料主要包括SiC（碳化硅）、C-BN（立方氮化硼）、GaN（氮化鎵、）AlN（氮化鋁）、ZnSe（硒化鋅）以及金剛石等。

　　發(fā)展較好的寬禁帶半導體主要是SiC和GaN，其中SiC的發(fā)展更早一些，碳化硅SiC、氮化鎵GaN、硅Si以及砷化鎵GaAs的一些參數如下圖所示：

　　寬禁帶半導體材料（第一代~第三代）的重要參數對比

　　SiC和GaN的禁帶寬度遠大于Si和GaAs，相應的本征載流子濃度小于Si和GaAs，寬禁帶半導體的最高工作溫度要高于第一、第二代半導體材料。擊穿場強和飽和熱導率也遠大于Si和GaAs。

　　第三代寬禁帶半導體應用

　　根據第三代半導體的發(fā)展情況，其主要應用為半導體照明、電力電子器件、激光器和探測器、以及其他4個領域，每個領域產業(yè)成熟度各不相同。在前沿研究領域，寬禁帶半導體還處于實驗室研發(fā)階段。

　　第三代寬禁帶半導體材料應用領域

　　半導體照明

　　藍光LED在用襯底材料來劃分技術路線。GaN基半導體，襯底材料的選擇就只剩下藍寶石（（Al2O3）、SiC、Si、GaN以及AlN。后兩者產業(yè)化為時尚遠，我們討論下前三者?？偟膩碚f，三種材料各有千秋。藍寶石應用最廣，成本較低，不過導電性差、熱導率低;單晶硅襯底尺寸最大、成本最低，但先天巨大的晶格失配與熱失配;碳化硅性能優(yōu)越，但襯底本身的制備技術拉后腿。

　　LED三種襯底

　　全球LED襯底市場分析：普萊西、晶能光電和三星主要使用硅襯底，但是技術起步晚，目前產業(yè)規(guī)模較小，市場占有率低;Cree公司主要采用碳化硅襯底，但是由于其成本問題，加上專利壟斷，幾乎沒有其他企業(yè)涉足。中村修二領導的Soraa公司據知正在采用氮化鎵（GaN）襯底，這是良好的LED襯底材料，但是比藍寶石更昂貴，并且生產尺寸也受到限制，也不能夠被大量采用。因此，藍寶石襯底得以迅速發(fā)展，占據主流市場。

　　根據IHS最新研究情報顯示，在2015年全球96.3%的LED生產均采用藍寶石襯底，預計到2020年該數據將會上升到96.7%。2015年主要得益于價格下跌，藍寶石應用市場才得以提振。尤其是4英寸晶圓在2015年占據了55%的市場份額，其中9.9%是被三星、首爾半導體、晶元光電等大廠分割;6英寸晶圓產能也持續(xù)增長，主要以歐司朗、Lumileds公司、LG化學和科銳等廠商為首選。