第四代半导体材料？氧化镓

1.**代半导bai体材料主要是指硅（Si）、锗du元素（Ge）半导体zhi材料。作为**代半导体材料的锗和硅，dao在国际信息产业技术中的各类分立器件和应用极为普遍的集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业中都得到了极为广泛的应用，硅芯片在人类社会的每一个角落无不闪烁着它的光辉。

2.第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料，如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）；三元化合物半导体，如GaAsAl、GaAsP；还有一些固溶体半导体，如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半导体（又称非晶态半导体），如非晶硅、玻璃态氧化物半导体；有机半导体，如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。

3.第三代半导体材料主要以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带半导体材料。在应用方面，根据第三代半导体的发展情况，其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域，每个领域产业成熟度各不相同。在前沿研究领域，宽禁带半导体还处于实验室研发阶段。

晶圆级异质集成氧化镓薄膜制备，图片来源：中科院

作为半导体材料，碳化硅和氮化镓优于硅，因此实现了突破性的技能效果，但是，氧化镓的物理性质又“打败”了碳化硅和氮化镓。

通常用“Baliga性能指数”来表示半导体材料对硅的性能数值，硅是1，达到超过硅的节能效果的碳化硅为340，氮化镓为870。

相比之下，氧化镓的“Baliga性能指数”居然达到了3,444！它是硅的3,400倍！即使和已经达到**节能效果的碳化硅相比，也是它的大约10倍！氧化镓的**性能绝对是无可争议的！

如果是相同性能的元件，可以达到损耗小、绝对节能的效果，尺寸也可以做到极小。比方说，FLOSFIA已经成功开发了一种二极管，与碳化硅相比，其电阻降低了86%；从FLOSFIA网站上公布的尺寸比较来看，其面积几乎是硅的1/100。