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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing

府在积极推进，国家和各地方政府陆续推出政策和产业扶持基金发展第三代半导
体相关产业：地方政策在 2016 年大量出台，福建、广东、江苏、北京、青海等
27 个地区出台第三代半导体相关政策（不包括 LED）近 30 条。一方面多地均将
第三代半导体写入“十三五”相关规划，另一方面不少地方政府有针对性对当地
具有一定优势的碳化硅和氮化镓材料企业进行扶持。福建省更是计划投入 500 亿，

成立专门的安芯基金来建设第三代半导体产业集群。国家“超级 863”计划项目，
氮化镓基半导体材料及器件位列其中。我国多家企业致力于碳化硅和氮化镓的研
发，如，华润华晶微电子、华虹宏力等。华润华晶微电子是华润微电子旗下从事

半导体分立器件的国家高新技术企业，在国内，其功率器件的规模和品牌具有一
定优势。华虹宏力则是业内首个拥有深沟槽超级结及场截止型 IGBT 工艺平台的
200mm 代工厂。中国企业已经具备一定规模。近几年我国持续保持迅速扩张的
势头，在第三代半导体材料与半导体照明等重点研究领域取得丰硕成果。

三、第三代半导体材料的应用

（一）第三代半导体材料的规模化应用
在 20 世纪 90 年代，随着高频、高温、高功率、高能效等社会发展新要求

的日益严苛，第一代的硅功率器件到了技术瓶颈期，第一代半导体材料的功能已
达到极限，无法满足现代科技的客观需求，而第二代半导体材料又与全球的环境
保护和绿色发展的潮流相悖，这促成了第三代半导体材料的快速崛起。从半导体
材料的规模化应用情况看，LED 半导体照明是以碳化硅为代表的第三代半导体材
料的首个突破口，有效解决了衬底材料与氮化镓的晶格匹配度之间的主要问题，

不仅降低了照明设备的缺陷率，而且拥有更高的电光转换效率，实现了更多出光、
更少散热的照明改革目标。
在 LED 照明之后，第三代半导体材料逐渐被应用于各类半导体器件，主要

包括功率器件和微波器件。例如，在供电系统领域，硅二极管等半导体材料被用
于功率元件，为电力系统的功率调节提供重要保障。由于半导体材料的工作频率
非常高，并且可以在极端恶劣的环境条件下保持良好的应用功效，因而被广泛应
用于微波、高频及短波长领域，目前已经得到了较为成熟的应用。雷达、通信等
领域，特别是军用领域也逐渐成为世界各国探索第三代半导体适用的新领域。

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