第三代半导体材料伴随产业需求应运而生。二十世纪五十年代以来，伴随着电子信息网络、光电子、微电子等产业的发展，以硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）为代表的一二代半导体材料得到广泛应用，但随着当前新能源汽车、光伏、5G 等新兴产业崛起，一二代半导体材料的性能缺陷逐渐暴露，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体崭露头角。 碳化硅可耐高压、高温、高频，助力设备轻量小型化。SiC 的禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、饱和电子漂移速率高、抗辐射能力强等优势，且器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，开关损耗低，可以大幅提高开关频率。碳化硅材料的优越性能使得相同规格的碳化硅基 MOSFET 与硅基 MOSFET 相比，导通电阻降低为 1/200，尺寸减小为 1/10；相同规格的使用 MOSFET 的逆变器与硅基 IGBT 相比，总能量损失小于 1/4。 碳化硅器件制备难度大，衬底成为价值链主导。碳化硅器件产业链可分为衬底加工——外延生长——器件设计——制造——封装等步骤。其中，衬底是所有半导体芯片的底层材料，用于物理支撑、导电、导热；外延是在衬底材料上生长出新的晶层。衬底和外延加工技术难度极大，相比于成熟的硅基半导体工艺，碳化硅器件由于原料的独特物理性质，在制备过程中需要多道工艺，对厂商的技术要求极高。由于碳化硅衬底制备难度最高，同时需要外延工艺来满足器件生产要求，衬底和外延占据价值链主导，成本占比分别达 47%和 23%。