史上最全第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展介紹（附世界各國(guó)研究概況解析）

來(lái)源:|作者:id1506174|發(fā)布時(shí)間: 2018-01-03

   第3代半導(dǎo)體是指以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、金剛石、氧化鋅（ZnO）為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，各類半導(dǎo)體材料的帶隙能比較見(jiàn)表1。與傳統(tǒng)的第1代、第2代半導(dǎo)體材料硅（Si）和砷化鎵（GaAs）相比，第3代半導(dǎo)體具有禁帶寬度大、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速度高、介電常數(shù)小等獨(dú)特的性能，使其在光電器件、電力電子、射頻微波器件、激光器和探測(cè)器件等方面展現(xiàn)出巨大的潛力，是世界各國(guó)半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

史上最全的第三代半導(dǎo)體材料，世界各國(guó)研究概況解析！

        材料、信息、能源構(gòu)筑的當(dāng)代文明社會(huì)，缺一不可。半導(dǎo)體不僅具有極其豐富的物理內(nèi)涵，而且其性能可以置于不斷發(fā)展的精密工藝控制之下，可謂是"最有料"的材料。在不久的將來(lái)，以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導(dǎo)體材料的應(yīng)用，無(wú)論是在軍用領(lǐng)域還是在民用市場(chǎng)，都是世界各國(guó)爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略陣地。

        導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體，半導(dǎo)體材料是一類具有半導(dǎo)體性能、可用來(lái)制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。

        目前的半導(dǎo)體材料已經(jīng)發(fā)展到第三代。第一代半導(dǎo)體材料主要以硅（Si）、鍺（Ge）為主，20世紀(jì)50年代，Ge在半導(dǎo)體中占主導(dǎo)地位，主要應(yīng)用于低壓、低頻、中功率晶體管以及光電探測(cè)器中，但是Ge半導(dǎo)體器件的耐高溫和抗輻射性能較差，到60年代后期逐漸被Si器件取代。用Si材料制造的半導(dǎo)體器件，耐高溫和抗輻射性能較好。Si儲(chǔ)量極其豐富，提純與結(jié)晶方便，二氧化硅（SiO2）薄膜的純度很高，絕緣性能很好，這使器件的穩(wěn)定性與可靠性大為提高，因此Si已經(jīng)成為應(yīng)用最廣的一種半導(dǎo)體材料。目前95%以上的半導(dǎo)體器件和99%以上的集成電路都是由Si材料制作。在21世紀(jì)，它的主導(dǎo)和核心地位仍不會(huì)動(dòng)搖。但是Si材料的物理性質(zhì)限制了其在光電子和高頻高功率器件上的應(yīng)用。

        20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展、以光纖通信為基礎(chǔ)的信息高速公路和互聯(lián)網(wǎng)的興起，以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）為代表的第二代半導(dǎo)體材料開(kāi)始嶄露頭腳。GaAs、InP等材料適用于制作高速、高頻、大功率以及發(fā)光電子器件，是制作高性能微波、毫米波器件及發(fā)光器件的優(yōu)良材料，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊、光通信、GPS導(dǎo)航等領(lǐng)域。但是GaAs、InP材料資源稀缺，價(jià)格昂貴，并且還有毒性，能污染環(huán)境，InP甚至被認(rèn)為是可疑致癌物質(zhì)，這些缺點(diǎn)使得第二代半導(dǎo)體材料的應(yīng)用具有很大的局限性。

        第三代半導(dǎo)體材料主要包括SiC、GaN、金剛石等，因其禁帶寬度（Eg）大于或等于2.3電子伏特（eV），又被稱為寬禁帶半導(dǎo)體材料。和第一代、第二代半導(dǎo)體材料相比，第三代半導(dǎo)體材料具有高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高飽和電子漂移速率和高鍵合能等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足現(xiàn)代電子技術(shù)對(duì)高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的新要求，是半導(dǎo)體材料領(lǐng)域最有前景的材料，在國(guó)防、航空、航天、石油勘探、光存儲(chǔ)等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用前景，在寬帶通訊、太陽(yáng)能、汽車制造、半導(dǎo)體照明、智能電網(wǎng)等眾多戰(zhàn)略行業(yè)可以降低50%以上的能量損失，最高可以使裝備體積減小75%以上，對(duì)人類科技的發(fā)展具有里程碑的意義。

        在寬禁帶半導(dǎo)體材料領(lǐng)域就技術(shù)成熟度而言，碳化硅是這族材料中最高的，是寬禁帶半導(dǎo)體的核心。 SiC材料是IV-IV族半導(dǎo)體化合物，具有寬禁帶(Eg：3.2eV)、高擊   穿電場(chǎng)(4×106V/cm)、高熱導(dǎo)率(4.9W/cm.k)等特點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)上講，SiC材料屬硅碳原子對(duì)密排結(jié)構(gòu)，既可以看成硅原子密排，碳原子占其四面體空位；又可看成碳原子密排，硅占碳的四面體空位。對(duì)于碳化硅密排結(jié)構(gòu)，由單向密排方式的不同產(chǎn)生各種不同的晶型,業(yè)已發(fā)現(xiàn)約200種。目前最常見(jiàn)應(yīng)用最廣泛的是4H和6H晶型。4H-SiC特別適用于微電子領(lǐng)域，用于制備高頻、高溫、大功率器件；6H-SiC特別適用于光電子領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)全彩顯示。

         隨著SiC技術(shù)的發(fā)展，其電子器件和電路將為系統(tǒng)解決上述挑戰(zhàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此SiC材料的發(fā)展將直接影響寬禁帶技術(shù)的發(fā)展。

         SiC器件和電路具有超強(qiáng)的性能和廣闊的應(yīng)用前景，因此一直受業(yè)界高度重視，基本形成了美國(guó)、歐洲、日本三足鼎立的局面。 目前，國(guó)際上實(shí)現(xiàn)碳化硅單晶拋光片商品化的公司主要有美國(guó)的Cree公司、Bandgap公司、DowDcorning公司、II-VI公司、Instrinsic公司；日本的Nippon公司、Sixon公司；芬蘭的Okmetic公司；德國(guó)的SiCrystal公司，等。其中Cree公司和SiCrystal公司的市場(chǎng)占有率超過(guò)85%。在所有的碳化硅制備廠商中以美國(guó)Cree公司最強(qiáng)，其碳化硅單晶材料的技術(shù)水平可代表了國(guó)際水平，專家預(yù)測(cè)在未來(lái)的幾年里Cree公司還將在碳化硅襯底市場(chǎng)上獨(dú)占鰲頭。

        GaN材料是1928年由Johason等人合成的一種Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料，

        在大氣壓力下，GaN晶體一般呈六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，它在一個(gè)元胞中有4個(gè)原子，原子體積大約為GaAs的1/2；其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不溶于水、酸和堿，而在熱的堿溶液中以非常緩慢的速度溶解；在HCl或H2下高溫中呈現(xiàn)不穩(wěn)定特性，而在N2下最為穩(wěn)定。GaN材料具有良好的電學(xué)特性，寬帶隙(3.39eV)、高擊穿電壓(3×106V/cm)、高電子遷移率(室溫1000cm2/V·s)、高異質(zhì)結(jié)面電荷密度(1×1013cm-2)等，因而被認(rèn)為是研究短波長(zhǎng)光電子器件以及高溫高頻大功率器件的最優(yōu)選材料，相對(duì)于硅、砷化鎵、鍺甚至碳化硅器件，GaN器件可以在更高頻率、更高功率、更高溫度的情況下工作。另外，氮化鎵器件可以在1~110GHz范圍的高頻波段應(yīng)用，這覆蓋了移動(dòng)通信、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)微波通信、雷達(dá)應(yīng)用等波段。

        近年來(lái)，以GaN為代表的Ⅲ族氮化物因在光電子領(lǐng)域和微波器件方面的應(yīng)用前景而受到廣泛的關(guān)注。 作為一種具有獨(dú)特光電屬性的半導(dǎo)體材料，GaN的應(yīng)用可以分為兩個(gè)部分：憑借GaN半導(dǎo)體材料在高溫高頻、大功率工作條件下的出色性能可取代部分硅和其它化合物半導(dǎo)體材料；憑借GaN半導(dǎo)體材料寬禁帶、激發(fā)藍(lán)光的獨(dú)特性質(zhì)開(kāi)發(fā)新的光電應(yīng)用產(chǎn)品。目前GaN光電器件和電子器件在光學(xué)存儲(chǔ)、激光打印、高亮度LED以及無(wú)線基站等應(yīng)用領(lǐng)域具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其中高亮度LED、藍(lán)光激光器和功率晶體管是當(dāng)前器件制造領(lǐng)域最為感興趣和關(guān)注的。

        國(guó)外在氮化鎵體單晶材料研究方面起步較早，現(xiàn)在美國(guó)、日本和歐洲在氮化鎵體單晶材料研究方面都取得了一定的成果，都出現(xiàn)了可以生產(chǎn)氮化鎵體單晶材料的公司，其中以美國(guó)、日本的研究水平最高。

       美國(guó)有很多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和公司都開(kāi)展了氮化鎵體單晶制備技術(shù)的研究，一直處于領(lǐng)先地位，先后有TDI、Kyma、ATMI、Cree、CPI等公司成功生產(chǎn)出氮化鎵單晶襯底。Kyma公司現(xiàn)在已經(jīng)可以出售1英寸、2英寸、3英寸氮化鎵單晶襯底，且已研制出4英寸氮化鎵單晶襯底。

日本在氮化鎵襯底方面研究水平也很高，其中住友電工(SEI)和日立電線(HitachiCable)已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)氮化鎵襯底，日亞(Nichia)、Matsushita、索尼(Sony)、東芝(Toshiba)等也開(kāi)展了相關(guān)研究。日立電線的氮化鎵襯底，直徑達(dá)2英寸，襯底上位錯(cuò)密度都達(dá)到1×106cm-2水平。

歐洲氮化鎵體單晶的研究主要有波蘭的Top-GaN和法國(guó)的Lumilog兩家公司。TopGaN生產(chǎn)GaN材料采用HVPE工藝，位錯(cuò)密度1×107cm-2，厚度0.1～2mm，面積大于400mm2。綜上，國(guó)外的氮化鎵體單晶襯底研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，部分公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了氮化鎵體單晶襯底的商品化，技術(shù)趨于成熟，下一步的發(fā)展方向是大尺寸、高完整性、低缺陷密度、自支撐襯底材料 。

        AlN材料是Ⅲ族氮化物，具有0.7～3.4eV的直接帶隙，可以廣泛應(yīng)用于光電子領(lǐng)域。與砷化鎵等材料相比，覆蓋的光譜帶寬更大，尤其適合從深紫外到藍(lán)光方面的應(yīng)用，同時(shí)Ⅲ族氮化物具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱傳導(dǎo)性能優(yōu)良、擊穿電壓高、介電常數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，使得Ⅲ族氮化物器件相對(duì)于硅、砷化鎵、鍺甚至碳化硅器件，可以在更高頻率、更高功率、更高溫度和惡劣環(huán)境下工作，是最具發(fā)展前景的一類半導(dǎo)體材料。

AlN材料具有寬禁帶(6.2eV)，高熱導(dǎo)率(3.3W/cm·K)，且與AlGaN層晶格匹配、熱膨脹系數(shù)匹配都更好，所以AlN是制作先進(jìn)高功率發(fā)光器件(LED，LD)、紫外探測(cè)器以及高功率高頻電子器件的理想襯底材料。

       近年來(lái)，GaN基藍(lán)、綠光LED、LD、紫外探測(cè)器以及大功率高頻HEMT器件都有了很大發(fā)展 。在AlGaNHEMT器件方面，AlN與GaN材料相比有著更高的熱導(dǎo)率，而且更容易實(shí)現(xiàn)半絕緣；與SiC相比，則晶格失配更小，可以大大降低器件結(jié)構(gòu)中的缺陷密度，有效提高器件性能。AlN是生長(zhǎng)Ⅲ族氮化物外延層及器件結(jié)構(gòu)的理想襯底，其優(yōu)點(diǎn)包括：與GaN有很小的晶格失配和熱膨脹系數(shù)失配；化學(xué)性質(zhì)相容；晶體結(jié)構(gòu)相同，不出現(xiàn)層錯(cuò)層；同樣有極化表面；由于有很高的穩(wěn)定性并且沒(méi)有其它元素存在，很少會(huì)有因襯底造成的沾污。AlN材料能夠改善器件性能，提高器件檔次，是電子器件發(fā)展的源動(dòng)力和基石。

       目前國(guó)外在AlN單晶材料發(fā)展方面，以美國(guó)、日本的發(fā)展水平為最高。 美國(guó)的TDI公司是目前完全掌握HVPE法制備AlN基片技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的唯一單位。TDI的AlN基片是在〈0001〉的SiC或藍(lán)寶石襯底上淀積10～30μm的電絕緣AlN層。主要用作低缺陷電絕緣襯底，用于制作高功率的AlGaN基HEMT。目前已經(jīng)有2、3、4、6英寸產(chǎn)品。日本的AlN技術(shù)研究單位主要有東京農(nóng)工大學(xué)、三重大學(xué)、NGK公司、名城大學(xué)等，已經(jīng)取得了一定成果，但還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。另外俄羅斯的約菲所、瑞典的林雪平大學(xué)在HVPE法生長(zhǎng)AlN方面也有一定的研究水平,俄羅斯NitrideCrystal公司也已經(jīng)研制出直徑達(dá)到15mm的PVTAlN單晶樣品。在國(guó)內(nèi)，AlN方面的研究較國(guó)外明顯滯后，一些科研單位在AlNMOCVD外延生長(zhǎng)方面，也有了初步的探索，但都沒(méi)有明顯的突破及成果。

        金剛石是碳結(jié)晶為立方晶體結(jié)構(gòu)的一種材料。在這種結(jié)構(gòu)中，每個(gè)碳原子以"強(qiáng)有力"的剛性化學(xué)鍵與相鄰的4個(gè)碳原子相連并組成一個(gè)四面體。金剛石晶體中，碳原子半徑小，因而其單位體積鍵能很大，使它比其他材料硬度都高，是已知材料中硬度最高(維氏硬度可達(dá)10400kg/mm2)。

另外，金剛石材料還具有禁帶寬度大(5.5eV)；熱導(dǎo)率高，最高達(dá)120W/cm·K(-190℃)，一般可達(dá)20W/cm.K(20℃)；傳聲速度最高，介電常數(shù)小，介電強(qiáng)度高等特點(diǎn)。金剛石集力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、耐蝕等優(yōu)異性能于一身，是目前最有發(fā)展前途的半導(dǎo)體材料。依據(jù)金剛石優(yōu)良的特性，應(yīng)用十分廣泛，除傳統(tǒng)的用于工具材料外，還可用于微電子、光電子、聲學(xué)、傳感等電子器件領(lǐng)域。   

        氧化鋅（ZnO）是Ⅱ-Ⅵ族纖鋅礦結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料，禁帶寬度為3.37eV；另外，其激子束縛能(60meV)比GaN(24meV)、ZnS(39meV)等材料高很多，如此高的激子束縛能使它在室溫下穩(wěn)定，不易被激發(fā)(室溫下熱離化能為26meV)，降低了室溫下的激射閾值，提高了ZnO材料的激發(fā)效率。 基于這些特點(diǎn)，ZnO材料既是一種寬禁帶半導(dǎo)體，又是一種具有優(yōu)異光電性能和壓電性能的多功能晶體。

它既適合制作高效率藍(lán)色、紫外發(fā)光和探測(cè)器等光電器件，還可用于制造氣敏器件、表面聲波器件、透明大功率電子器件、發(fā)光顯示和太陽(yáng)能電池的窗口材料以及變阻器、壓電轉(zhuǎn)換器等 。相對(duì)于GaN，ZnO制造LED、LD更具優(yōu)勢(shì)，具預(yù)計(jì)，ZnO基LED和LD的亮度將是GaN基LED和LD的10倍，而價(jià)格和能耗則只有后者的1/10。

ZnO材料以其優(yōu)越的特性被廣泛應(yīng)用，受到各國(guó)極大關(guān)注。

日、美、韓等發(fā)達(dá)國(guó)家已投入巨資支持ZnO材料的研究與發(fā)展，掀起世界ZnO研究熱潮。 據(jù)報(bào)道，日本已生長(zhǎng)出直徑達(dá)2英寸的高質(zhì)量ZnO單晶；我國(guó)有采用CVT法已生長(zhǎng)出了直徑32mm和直徑45mm、4mm厚的ZnO單晶。材料技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)引導(dǎo)和推進(jìn)器件技術(shù)的進(jìn)步，日本研制出基于ZnO同質(zhì)PN結(jié)的電致發(fā)光LED；我國(guó)也成功制備出國(guó)際首個(gè)同質(zhì)ZnO－LED原型器件，實(shí)現(xiàn)了室溫下電注入發(fā)光。器件制備技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)ZnO半導(dǎo)體材料實(shí)用化進(jìn)程，由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)上將有很重要的應(yīng)用，前景無(wú)限。

半導(dǎo)體照明

        半導(dǎo)體照明技術(shù)及其產(chǎn)品正向著更高光效、更低成本、更可靠、更多元化領(lǐng)域和更廣泛應(yīng)用的方向發(fā)展。新型襯底上外延高效率GaN-LED正是突破藍(lán)寶石襯底外延瓶頸的發(fā)展趨勢(shì)。SiC是除了藍(lán)寶石之外，作為GaN外延襯底使用最多的材料。但是，眼下SiC 襯底的市場(chǎng)主要被Cree公司壟斷，導(dǎo)致其市場(chǎng)價(jià)格遠(yuǎn)高于藍(lán)寶石，所以SiC 襯底的應(yīng)用還遠(yuǎn)沒(méi)有藍(lán)寶石那樣廣泛。

美國(guó)Cree公司依靠其掌握的SiC晶體制備和LED外延等關(guān)鍵技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)了從SiC襯底到LED外延、芯片封裝、燈具設(shè)計(jì)的完整照明器件產(chǎn)業(yè)鏈，壟斷了整個(gè)SiC襯底LED照明產(chǎn)業(yè)。2013年，Cree公司報(bào)道的LED發(fā)光效率已經(jīng)超過(guò)276lm/W。Cree的LED照明產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值達(dá)到了12億美元，市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速。由此可見(jiàn)，SiC襯底LED在照明產(chǎn)業(yè)中占據(jù)的市場(chǎng)規(guī)模不容小覷，表現(xiàn)出很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

另外，采用自支撐 GaN 襯底制備LED可以最大程度地降低LED外延結(jié)構(gòu)的晶格失配和熱失配，實(shí)現(xiàn)真正的同質(zhì)外延，可以大幅度降低由異質(zhì)外延引起的位錯(cuò)密度。國(guó)際上相關(guān)報(bào)道較多的幾個(gè)研究組是美國(guó)的通用公司（GE）、加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校（UCSB）、佐治亞理工學(xué)院（Georgia Tech）、西弗吉尼亞大學(xué)（West Virginia）大學(xué)、以及日本的住友（Sumitomo） 電工、松下（Panasonic）和三菱（Mitsubishi）等。美國(guó) UCSB 的研究人員在2012年報(bào)道自支撐GaN襯底上同質(zhì)外延LED的發(fā)光效率已經(jīng)超過(guò)160lm/W。并且在較高電流密度下，光輸出依然沒(méi)有飽和，且反向漏電流極低。在高注入電流條件下，GaN同質(zhì)襯底外延技術(shù)表現(xiàn)出藍(lán)寶石外延技術(shù)所沒(méi)有的性能優(yōu)勢(shì)。

短波長(zhǎng)激光器

       大功率、低成本的短波長(zhǎng)激光器一直是激光技術(shù)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而III族氮化物材料體系的光譜特性決定其將在短波長(zhǎng)固態(tài)激光器領(lǐng)域大顯身手。

氮化物半導(dǎo)體激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、壽命長(zhǎng)、易于調(diào)制等特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)更高的亮度、更長(zhǎng)的壽命和更豐富的色彩。信息科技的發(fā)展迫切需要功率密度更高、發(fā)光波長(zhǎng)更短的激光器。

由于綠色光在水下的損耗較小，綠光半導(dǎo)體激光器可用于深海光無(wú)線通信，其具有抗干擾、保密性好的優(yōu)點(diǎn)。藍(lán)色和紫外光激光器由于其波長(zhǎng)短，能量高，能實(shí)現(xiàn)更大的存儲(chǔ)密度（單張單層藍(lán)光光盤(pán)的存儲(chǔ)密度最少為25GB，是普通DVD光盤(pán)的5倍），在信息領(lǐng)域?qū)?duì)數(shù)據(jù)的光存儲(chǔ)產(chǎn)生革命性的影響。

近年來(lái)，綠光激光器的重點(diǎn)突破是基于GaN襯底的高In組分同質(zhì)外延和二次外延技術(shù)，實(shí)現(xiàn)InGaN材料中In組分超過(guò)35%，激射波長(zhǎng)達(dá)到510～530nm的綠光激光器。紫外光激光器的重要突破是AlN模板（低成本）與AlN襯底（高性能）互補(bǔ)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高Al組分AlGaN材料的外延制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)光波長(zhǎng)280～300nm，室溫光泵浦發(fā)光的紫外激光器。

光伏電池

        第3代半導(dǎo)體在新能源領(lǐng)域同樣具有重要應(yīng)用前景。GaN材料體系中的InGaN（銦鎵氮）太陽(yáng)能電池的光學(xué)帶隙可連續(xù)調(diào)節(jié)，特別適合于制作多結(jié)疊層太陽(yáng)能光伏電池，實(shí)現(xiàn)全太陽(yáng)可見(jiàn)光譜能量的吸收利用，提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率。其理論轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他材料體系。同時(shí)，InGaN的抗輻射能力遠(yuǎn)強(qiáng)于目前常用的Si、GaAs等太陽(yáng)能電池材料，更適合應(yīng)用于存在強(qiáng)輻射的外太空環(huán)境中，如為外太空航天器提供動(dòng)力的太陽(yáng)帆，因此InGaN太陽(yáng)能電池在航空航天等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。

       寬禁帶半導(dǎo)體材料作為一類新型材料，具有獨(dú)特的電、光、聲等特性，其制備的器件具有優(yōu)異的性能，在眾多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。它能夠提高功率器件工作溫度極限，使其在更惡劣的環(huán)境下工作；能夠提高器件的功率和效率，提高裝備性能；能夠拓寬發(fā)光光譜，實(shí)現(xiàn)全彩顯示。隨著寬禁帶技術(shù)的進(jìn)步，材料工藝與器件工藝的逐步成熟，其重要性將逐漸顯現(xiàn)，在高端領(lǐng)域?qū)⒅鸩饺〈谝淮⒌诙雽?dǎo)體材料，成為電子信息產(chǎn)業(yè)的主宰。