第一代开云棋牌官网在线客服材料是元素开云棋牌官网在线客服的天下，而第二、三代开云棋牌官网在线客服材料便成化合物的天下，这其中经历了什么故事？而我国憋足大招准备在第三开云棋牌官网在线客服材料方面弯道超车是否现实？

　　今天就来讲讲开云棋牌官网在线客服材料的故事，从第一、二代走过，第三代开云棋牌官网在线客服材料将讲述怎样的未来。

　第一代开云棋牌官网在线客服材料

　　20世纪50年代，锗（Ge）站在光鲜的舞台上，应用于低压、低频、中功率晶体管以及光电探测器中，但锗开云棋牌官网在线客服器件在耐高温与抗辐射方面却存在大大的短板，所以在60年代便把主导地位让给了硅。含量丰富、绝缘性好、提纯结晶简单，硅是至今应用最多的一种开云棋牌官网在线客服材料主要应用于数据运算等领域。

　第二代开云棋牌官网在线客服材料

　　随着科技需求的日益增加，硅传输速度慢、功能单一的不足便暴露了出来，于是化合物开云棋牌官网在线客服材料应运而生。20世纪90年代，搭上移动通信、光纤通信的顺风车，以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）为代表的第二代开云棋牌官网在线客服材料逐渐登上舞台，其中以砷化镓技术最为成熟。适用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件，是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料，主要应用于通信领域，比如卫星通讯、移动通讯、光通信、GPS导航等。

　　第三代开云棋牌官网在线客服材料

　　然而随着开云棋牌官网在线客服器件应用领域的不断扩大，特别是特殊场合要求开云棋牌官网在线客服能够在高温、强辐射、大功率等环境下依然坚挺，第一、二代开云棋牌官网在线客服材料便无能为力，于是第三代开云棋牌官网在线客服材料——宽禁带开云棋牌官网在线客服材料（禁带宽度大于2.2ev）成为被关注的重点，主要包括碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAS）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN），较为成熟的是碳化硅和氮化镓被称为第三代开云棋牌官网在线客服材料的双雄，而氧化锌、金刚石、氮化铝的研究尚属起步阶段。

　　第三代开云棋牌官网在线客服材料的崛起还有另外一个契机，开云棋牌官网在线客服材料在生产中的主要污染物有GaAs、Ga3+、In3+等，而随着环保绿色概念的推广，人们试图找寻一种既能满足产品需求，又能不污染环境的新型开云棋牌官网在线客服材料，于是目光投向了有机开云棋牌官网在线客服（在开云棋牌官网在线客服材料中渗入有机材料如C和N），GaN、SiC成为新星。

　　如今，以第三代开云棋牌官网在线客服材料为基础的新兴技术正迅速崛起，抢占第三代开云棋牌官网在线客服材料技术的高地也愈发激烈。第三代开云棋牌官网在线客服材料为何如此耀眼，又将掀起一场怎样的技术革命呢？

　　材料特性

　　第三代开云棋牌官网在线客服材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高及抗辐射能力强的等优点。第三代开云棋牌官网在线客服材料还具有发光效率高、频率高等特点，从而在一些蓝、绿、紫光的发光二极管、开云棋牌官网在线客服激光器等方面有着广泛的应用，且在跃迁时放出光子的能量高，因此会有较高的光发射效率，光子发射的频率也较高。

　　下图为第一、二、三代主要开云棋牌官网在线客服材料的基本性能对比。

　　SiC是一种天然超晶格，又是一种典型的同志多型体。由于Si与C双原子层堆积序列的差异会导致不同的晶体结构，因此SiC有着超过200种（目前已知）同质多型族，最被人熟知的便是立方密排的3C-SiC和六方密排的2H-SiC、4H-SiC、6H-SiC。

　　4H-SiC与6H-SiC的带隙是Si的3倍、是GaAs的两倍；击穿电场强度高于Si一个数量级；饱和电子漂移速度是Si的2.5倍。

　　GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点(约为1700℃)材料，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构，原子体积大约为GaAs的一半。GaN受青睐的主要原因是它是宽禁带与硅或者其他三五价器件相比，氮化镓速度更快，击穿电压也更高。与硅器件相比，GaN在电源转换效率和功率密度上实现了性能的飞跃。

　　AlN具有宽禁带(6.2eV)，高热导率(3.3W/cm？K)，且与AlGaN层晶格匹配、热膨胀系数匹配都更好，所以AlN是制作先进高功率发光器件(LED，LD)、紫外探测器以及高功率高频电子器件的理想衬底材料。

　　金刚石是已知材料中硬度最高的，禁带宽度大(5.5eV)，集力学、电学、热学、声学、光学、耐蚀等优异性能于一身，是目前最有发展前途的开云棋牌官网在线客服材料。

应用领域

　　第3代开云棋牌官网在线客服材料正在引起清洁能源和新一代电子信息技术的革命，无论是照明、家用电器、消费电子设备、新能源汽车、智能电网、还是军工用品，都对第三代开云棋牌官网在线客服材料有着巨大需求。主要应用在开云棋牌官网在线客服照明、电力电子器件、激光器和探测器以及其他领域。

　　SiC

　　4H-SiC特别适用于微电子领域，用于制备高频、高温、大功率器件；6H-SiC特别适用于光电子领域，实现全彩显示。随着SiC生产成本的降低，SiC开云棋牌官网在线客服正逐步取代Si，为Si遇到的瓶颈所担忧的日子也将结束。

　　1.SiC材料应用在高铁领域，可节能20%以上，并减小电力系统体积；

　　2.SiC材料应用在新能源汽车领域，可降低能耗20%；

　　3.SiC材料应用在家电领域，可节能50%；

　　4.SiC材料应用在风力发电领域，可提高效率20%；

　　5.SiC材料应用在太阳能领域，可降低光电转换损失25%以上；

　　6.SiC材料应用在工业电机领域，可节能30%-50%；

　　7.SiC材料应用在超高压直流输送电和智能电网领域，可使电力损失降低60%，同时供电效率提高40%以上；

　　8.SiC材料应用在大数据领域，可帮助数据中心能耗大幅降低；

　　9.SiC材料应用在通信领域，可显著提高信号的传输效率和传输安全及稳定性；

　　10.SiC材料可使航空航天领域，可使设备的损耗减小30%-50%，工作频率提高3倍，电感电容体积缩小3倍，散热器重量大幅降低。

　　GaN

　　以GaN等为代表的第三代开云棋牌官网在线客服材料，被广泛应用于功率因数校正(PFC)、软开关DC-DC等电源系统设计、电源适配器、光伏逆变器或太阳能逆变器、服务器及通信电源等终端领域，在高亮度LED以及无线基站等应用领域具有明显的竞争优势。

竞争格局

　　SiC

　　SiC基本形成了美国、欧洲、日本三足鼎立的局面，可实现碳化硅单晶抛光片的公司主要为美国的Cree、Bandgap、DowDcorning、II-VI、Instrinsic，日本的Nippon、Sixon，芬兰的Okmetic，德国的SiCrystal。

　　Cree与SiCrystal公司占据超过85%的市场份额。美国Cree被认为是此领域的老大，其碳化硅单晶材料的技术水平代表着国际先进水平，专家预测在未来的几年里Cree还将在碳化硅衬底市场上独占鳌头。

　　GaN

　　国外在氮化镓体单晶材料研究方面起步较早，美国、日本和欧洲在氮化镓体单晶材料研究方面都取得了一定的成果，其中以美国、日本的研究水平最高。部分公司已经实现了氮化镓体单晶衬底的商品化，技术趋于成熟，下一步的发展方向是大尺寸、高完整性、低缺陷密度、自支撑衬底材料。

　　美国一直处于领先地位，先后有TDI、Kyma、ATMI、Cree、CPI等公司成功生产出氮化镓单晶衬底。

　　日本住友电工(SEI)和日立电线(HitachiCable)已经开始批量生产氮化镓衬底，日亚(Nichia)、Matsushita、索尼(Sony)、东芝(Toshiba)等正开展了相关研究。

　　欧洲氮化镓体单晶的研究主要有波兰的Top-GaN与法国的Lumilog。

　　AlN

　　AlN单晶材料发，美国、日本的发展水平最高。美国的TDI公司是目前完全掌握HVPE法制备AlN基片技术，并实现产业化的唯一单位。日本的在AlN方面的研究单位主要包括东京农工大学、三重大学、NGK公司、名城大学，已经有研究成果但还未形成成熟的产品。俄罗斯的约菲所、瑞典的林雪平大学在此AlN方面也有一定的研究水平，俄罗斯NitrideCrystal公司也已经研制出直径达到15mm的PVTAlN单晶样品。

　　ZnO

　　在ZnO材料上日、美、韩等发达国家已投入巨资进行研发，日本已生长出直径达2英寸的高质量ZnO单晶。我国在此方面也有所建树有，采用CVT法已生长出了直径32mm和直径45mm、4mm厚的ZnO单晶。

　　第三代开云棋牌官网在线客服材料的大好前程

　　现在已经发展到第三代开云棋牌官网在线客服材料，但是第一代与第二代开云棋牌官网在线客服材料仍在广泛使用。为什么第二代的出现没有取代第一代呢？第三代开云棋牌官网在线客服是否可以全面取代传统的开云棋牌官网在线客服材料呢？

　　Si和化合物开云棋牌官网在线客服是两种互补的材料，化合物的某些性能优点弥补了Si晶体的缺点，而Si晶体的生产工艺又明显的有不可取代的优势，且两者在应用领域都有一定的局限性，因此在开云棋牌官网在线客服的应用上常常采用兼容手段将这二者兼容，取各自的优点，从而生产出符合更高要求的产品，如高可靠、高速度的国防军事产品。因此第一、二代是一种长期共同的状态。

　　但是第三代宽禁带开云棋牌官网在线客服材料，可以被广泛应用在各个领域，消费电子、照明、新能源汽车、导弹、卫星等，且具备众多的优良性能可突破第一、二代开云棋牌官网在线客服材料的发展瓶颈，故被市场看好的同时，随着技术的发展有望全面取代第一、二代开云棋牌官网在线客服材料。

　　我国在第三开云棋牌官网在线客服材料上的起步比较晚，且相对国外的技术水平较低。这是一次弯道超车的机会，但是我国需要面对的困难和挑战还是很多的。