第三類半導體
氮化鎵（GaN）
概況
電動車龍頭特斯拉（Tesla）於2018年，發表平價車款Model 3，首度在電動車變流器設計中，導入意法半導體（STM）的SiC（碳化矽）MOSFET，立刻引發市場高度關注。
特斯拉執行長馬斯克採用SiC晶片，使得逆變器體積縮小，打造出更流線的車體，由於SiC擁有承受更高功率、提高導電效率及減少發熱等特性，得以提高Model 3的續航里程。
第三類半導體-GaN(氮化鎵)
第三類半導體目前以GaN(氮化鎵)、SiC(碳化矽)為主要發展材料，其並不是用來取代傳統材料Si(矽)、GaAs(砷化鎵)，而是因應新市場需求而發展。相較於第一類半導體的材料矽、第二類半導體材料的砷化鎵、磷化銦，第三類半導體能夠承受更高功率、高頻率，散熱性能也更好。
一般而言，GaN適用於高頻產品，聚焦基地台、射頻（RF）元件和毫米波等領域，應用於5G基地台、低軌衛星、雷達等；也可以製作高頻功率元件，應用於充電器等消費性電子領域。GaN主要用於電壓100至600伏特產品。
GaN轉換能源效率佳，可幫助減排CO2；開關速度是Si的10倍以上，低阻抗是Si的兩倍以上，可節能50%。
受限於物理特性，GaN無法製作大尺寸以及高厚度可量產的基板，只能使用其他能隙的材料來做晶種成長，如以半絕緣碳化矽晶圓做基板，成長氮化鎵磊晶(GaN on SiC)、矽晶圓做基板成長氮化鎵磊晶(GaN on Si)。
依據Trendforce，GaN功率元件主要應用於消費性產品，2025年市場規模將達8.5億美元，2020~2025複合年均成長率（CAGR）達78%。前三大應用佔比為消費性電子60%、新能源車20%、通訊及資料中心15%。
第三類半導體 氮化鎵（GaN）產業鏈
| 項目 | 項目 / 功能說明 |
|---|---|
| 基板（Substrate） | 基板（Substrate）以碳化矽來說，將碳化矽的粉體倒入長晶爐，透過高溫加熱，讓粉體變成蒸汽，冷凝後黏著在晶種上，形成碳化矽晶錠。之後將晶錠切割、修磨，變成基板。 |
| 磊晶（Epitaxy） | 磊晶（Epitaxy）指透過在原有的基板上，長出薄薄一層結晶，以達到強化工作效能的目標。IC設計 |
| 晶圓製造 | 晶圓製造從 IC 設計廠拿到的「電路設計圖」透過光學成像的原理轉移到「矽晶圓」上，最後依照設計圖架構，在矽晶元上集成化所需的電子元件。 |
| 封裝測試 | 封裝測試封裝 （Package）：將晶圓廠生產的晶片，以塑膠、陶瓷、金屬外殼包裝起來，以保護晶片在工作時不受外界的水氣、灰塵、靜電等影響。測試 （Test）：將製作好的晶片進行點收測試，檢驗晶片是否可以正常工作，以確定每片晶圓的可靠度與良率。 |
| IDM | IDMIDM(Integrated Design and Manufacture)指從設計、製造、封裝測試到銷售自有品牌IC都一手包辦的半導體垂直整合型公司。 |