第四代半導體材料？氧化鎵

1.**代半導bai體材料主要是指硅（Si）、鍺du元素（Ge）半導體zhi材料。作為**代半導體材料的鍺和硅，dao在國際信息產業技術中的各類分立器件和應用極為普遍的集成電路、電子信息網絡工程、電腦、手機、電視、航空航天、各類軍事工程和迅速發展的新能源、硅光伏產業中都得到了極為廣泛的應用，硅芯片在人類社會的每一個角落無不閃爍著它的光輝。

2.第二代半導體材料主要是指化合物半導體材料，如砷化鎵（GaAs）、銻化銦（InSb）；三元化合物半導體，如GaAsAl、GaAsP；還有一些固溶體半導體，如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半導體（又稱非晶態半導體），如非晶硅、玻璃態氧化物半導體；有機半導體，如酞菁、酞菁銅、聚丙烯腈等。

3.第三代半導體材料主要以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化鋅（ZnO）、金剛石、氮化鋁（AlN）為代表的寬禁帶半導體材料。在應用方面，根據第三代半導體的發展情況，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階段。

晶圓級異質集成氧化鎵薄膜制備，圖片來源：中科院

作為半導體材料，碳化硅和氮化鎵優于硅，因此實現了突破性的技能效果，但是，氧化鎵的物理性質又“打敗”了碳化硅和氮化鎵。

通常用“Baliga性能指數”來表示半導體材料對硅的性能數值，硅是1，達到超過硅的節能效果的碳化硅為340，氮化鎵為870。

相比之下，氧化鎵的“Baliga性能指數”居然達到了3,444！它是硅的3,400倍！即使和已經達到**節能效果的碳化硅相比，也是它的大約10倍！氧化鎵的**性能絕對是無可爭議的！

如果是相同性能的元件，可以達到損耗小、絕對節能的效果，尺寸也可以做到極小。比方說，FLOSFIA已經成功開發了一種二極管，與碳化硅相比，其電阻降低了86%；從FLOSFIA網站上公布的尺寸比較來看，其面積幾乎是硅的1/100。