按照被研究和规模化应用的先后顺序，业内普遍将半导体材料划分为三代。
第一代半导体材料以硅和锗等元素半导体为代表，典型应用于以集成电路为核心的微电子产业。硅基半导 体也是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品使用硅基制作。
第二代半导体以砷化镓等化合物半导体为代表，砷化镓材料的电子迁移率约是硅的 6 倍，具有直接带隙， 故其器件相对硅基器件具有高频、高速的光电性能，被广泛应用于光电子和微电子领域。
第三代半导体指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿 电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，可进一步满足现代工业对于高功率、高电压、高 频率的要求，在新能源汽车、光伏发电、5G 通讯等领域具有广阔的应用前景。
三代半导体材料各有利弊，并无绝对的替代关系，在特定的应用场景中存在各自的比较优势。
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