氮化鎵（GaN）是一種橫向元件，結構性沒有 SiC 穩定，適合運用的電壓環境也不如 SiC 來的高壓。 不過其具有高頻運作的特性，目前大多應用在快速充電、電源管理器等民生消費需求。 鄭華琦建議，臺灣要建立化合物半導體的領先地位，可從整合製造的IDM模式著手。 主要是化合物半導體的新製程，上下游具有高度相依興趣維持高品質和可靠度，例如長晶純度與晶圓切割損耗對於模組效能及成本至關重要。 第二代半導體 第二代半導體2023 唯有充分掌握上下游所有環節，尤其是原料取得、長晶設備、切磨拋技術，才能打造高良率與高品質的產品，作為相關應用的良好基礎，進而催生豐富的產業生態系。 其製程與矽半導體類似，同樣必須經歷晶球、晶圓切磨拋、元件製作、封裝、模組等階段；不過，化合物半導體是兩種以上的元素結合，必須考慮晶格及原子的匹配性，在晶球生長及晶圓加工的階段更為困難。
消費性電子（60%）、新能源車（20%）及電信/資料中心（15%）會成為 GaN 功率元件的三大應用領域。 此外，Yole 則預估 2025 年 GaN 功率元件市場會超過 6.8 億美元（約新台幣 190.3 億元）。 除了鎖定基地台高頻部分的 GaN-on-SiC 之外，GaN 半導體還會朝向專門滿足基地台中低頻產品需求的矽基氮化鎵（GaN-on-Si）技術發展，由於該技術具備較寬頻寬與小尺寸的優勢，所以很有可能成為今後 Sub-6 5G 智慧型手機的首選技術。 參加該工作組的有來自索尼半導體解決方案集團、Tokyo Electron、尼康、美國應用材料公司（AMAT）等12家半導體相關企業的約15名女性，涵蓋了從剛入職數年的新人到董事會成員的廣泛年齡層。
第二代半導體: 相關條目
一般常見的金屬材料其導電帶與價電帶之間的能隙非常小，在室溫下電子很容易獲得能量而跳躍至導電帶而導電，而絕緣材料則因為能隙很大（通常大於9電子伏特），電子很難跳躍至導電帶，所以無法導電。 它還支援人臉識別、聲紋識別、情緒識別等功能，可以實現更人性化的交互，支援語音控制米家設備，具有強大的智能家居控制能力。 值得一提的是，CyberDog 2繼續開源，並支援圖形化編程界面，這大大增強了其自定義能力，同時也降低了編程技術的門檻，小朋友經過簡單的學習也能使用。 7月中星展集團、中華信評紛紛下修台灣今年GDP成長率至0.5%，星展調高明年台灣經濟成長率至3.5%，亞銀下修台灣GDP成長率至1.5%、預估明年2.7%。 到目前為止，DE&I工作組已舉行了3次會議，計劃繼續以每月1次的頻率舉行。 「希望能將討論結果反映在政策中」，SEMI Japan的代表浜島雅彥表示。
由於半導體材料的能隙愈寬，其耐高頻、高壓、高溫、高功率及高電流的能耐也愈強，並極具高能源轉換效率與低能耗的特性，這樣的特性正好滿足現行 IoT、5G 及電動車等最新應用的需求。 身為新舊世代半導體材料分水嶺的兩款寬能隙半導體，已然成為各國下一階段的重點發展目標，業界甚至有「得碳化矽基板（襯底）者將得天下」的說法，由此可見，全球第三代半導體大戰不但已然全面開打，甚至已趨白熱化的地步。 射頻（Radio frequency，RF），為在 3 kHz ～ 300 GHz 區間內的震盪頻率，這個頻率也相當於我們熟知的「無線電波」的頻率。 GaAs 因為其化合物半導體電子移動率比傳統的矽（也就是第一代半導體）還快，且具有抗干擾、低雜訊與耐高電壓、耐高溫與高頻使用等特性，因此特別適合應用於無線通信中的「高頻傳輸領域」，現在越來越多被應用於射頻前端元件。
第二代半導體: 砷化鎵產業現況
投資學問多，投資金額、投資時機都有不少訣竅，適逢16日群益台灣ESG低碳（00923）除息，網友考慮加碼買進撿便宜，他猶豫是否該單筆加碼，或是持續每月投入一萬元定期定額投資。 其他人則建議，這次配息額度高，支持除息後加碼，「用10年來看，今天直接all in報酬率最高，市值型就是一直買買買」。 凌陽強調，該公司從資訊娛樂系統切入，到整合後面的先進駕駛輔助系統（ADAS），優勢是在車子內裝增加一顆鏡頭，總共有五顆鏡頭，可以達到駕駛人的辨識和監測等。 至於車用資通訊娛樂系統（Display Audio）業務，凌陽引用美國調查報告指出，98%的車子都有Display Audio系統，79%的民眾會購買有Carplay的款式。
這些國際大廠主要以生產6吋碳化矽基板為主流，並開始商業化，同時隨著技術不斷突破，明(2021)年可望大舉開出8吋基板產能。 不過，根據CASA統計，碳化矽價格近幾年快速下降，2020年較2017年下降五成以上。 未來，隨著晶片品質提高、8吋產線規模化生產，可望顯現成本降低效應，推進碳化矽元件和模組普及。 因此，要處理高電壓、射頻信號，或信號轉換速度，第三代半導體都優於前兩代，開闢了廣闊的應用前景。
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上述關於能帶結構的內容為了簡化，因此跳過了一個重要的現象，稱為能量的色散（dispersion of energy）。 同一個能帶內之所以會有不同能量的量子態，原因是能帶的電子具有不同波向量或者「k-向量」。 在[學]]中，k-向量即為粒子的動量，不同的材料會有不同的能量-動量關係（E-k relationship）。
因為耐高壓的特性，氮化鎵適合用在高頻基地台 PA、快充、充電樁及電動車等領域，目前市面上已可看到多款氮化鎵快充器亮相（例如小米的 65W GaN 快充器），且因體積能做的更小（功率更高，可以減少被動元件的用量），預計未來也將被應用在智慧型手機內的 PA 。 根據研調機構 第二代半導體 Yole 預估，採用氮化鎵的功率元件市場將從 2020 年的 0.5 億美元成長至 2025 年的 7 億美元，五年 CAGR 達 69.5%，未來成長潛力非常大。 若以發展成熟度來看，第一代的矽是應用最廣且最久的材料，發展也最成熟，而第二代的砷化鎵發展也已成熟，然因過往應用都較小眾且用量也不大，因此產業規模較小，而第三代的碳化矽、氮化鎵則剛開始發展不久，目前整體技術都尚未成熟。 第三代半導體發展超過 30 年，因為具有耐高電壓、高電流的特性，相比第一代半導體的矽（Si）、鍺（Ge），以及第二代半導體的砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP），第三代半導體的碳化矽（SiC）及氮化鎵（GaN）更適合用來發展電動車、5G、綠能等終端應用。 自從 1970 年貝爾實驗室發明了室溫半導體雷射之後，砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）成為市場新寵兒，這兩種材料電子遷移率高，同時具備高頻、低雜訊、高效率及低耗電等特性，開啟第二代半導體的時代，主要用於微波射頻通訊領域，例如衛星通訊、行動通訊、光通訊和 GPS 導航。
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另一個帶動第三代半導體發展的應用，莫過於功率半導體元件（又稱 Power Electronics 電力電子元件）。 在 5G 電信、消費性電子及新能源車（New Energy Vehicle，NEV）的推波助瀾下，市場對於電信基地台、轉換器及充電站的需求大增，進而帶動 GaN 功率元件與 SiC 功率元件的成長。 隨著全球進入 IoT、5G、綠能、電動車時代，能徹底展現耐高壓、高溫、高頻能耐，並滿足當前主流應用對高能源轉換效率要求的寬能隙（Wide Band Gap，WBG）半導體開始成為市場寵兒，半導體材料於焉揭開第三代半導體新紀元的序幕。 說到第三代半導體在通訊領域的應用，最著名的就是高通（Qualcomm, QCOM-US）於 2013 年所提出的「RF 360 」新技術 — 當時市場稱之為「劃時代的發明」，並指出這可能是世界上其他製造商的「End Game」。 不過後來的故事可能有些投資朋友也不陌生了 —— 高通生產的矽晶片散熱效果非常不理想，整個晶片在運作時的高溫讓其根本沒辦法應用於手機，最後整個計畫宣告失敗，高通也回頭向原來的供應商進貨。
針對相關產品最新狀況，凌陽表示，上一代C1產品以28奈米生產，並於二、三年前上市，現階段開發的最新C3產品採用12奈米，並加入AI功能，現正進入驗證階段，終端應用鎖定掃地機、割草機和無人搬運車等領域，預期掃地機進度會最快，可望在今年底問世。 第三代半導體是未來各國搶占電動車、新能源，甚至國防、太空優勢，不能忽視的關鍵技術，誰在這個領域領先，誰就能在這個領域勝出。 當時，市場上的擔心，高通這項新技術推出之時，就是生產通訊用化合物半導體製造商的「死期」，穩懋股價還曾因此重挫。 漢磊的650伏特高壓氮化鎵已經通過電動車的車用標準認證，並且開始逐漸導入，在電動車無法阻擋的趨勢下，可以看到第三代半導體在充電領域展現的效益。 然而，當操作的溫度高於 100℃ 之後，產品就容易開始產生退化甚至故障，無法應用在更嚴苛的環境，如交通、軍事或是太空等工具的使用，尋求可耐高壓高溫的第三代寬能隙半導體（Wide Band Gap，WBG）材料才會如此必要。 金屬材料能夠導電，主要是因為電子都位於高能的 CB 區域內，電子可自由流動；而半導體材料在常溫下主要電子是位於低能的 VB 區域內無法流動，當受熱或是獲得足夠大於「能隙（BG）」的能量時，其 VB 內電子即可克服此能障，躍遷至 CB 而形成了導電特性。
第二代半導體: 半導體的摻雜
凌陽積極強化AI領域布局，該公司先前在政府「AI on Chip科專計畫」開發C+P共享算力平台，為國內第一個投入小晶片（chiplet）設計概念業者，產品資料傳輸性能較其他作法提高十倍，有效解決AI系統晶片複雜開發整合問題，讓成本減少七成。 現在我們已經知道了半導體是什麼了，你是否也有個疑問：「導電率變化是怎麼用來處理資訊的呢？」其實半導體這種「時而導電、時而不導電」的設計，可以簡單想像成生活中的「開關」：你總不希望房間的冷氣永遠都開著，或者床頭燈一直關不掉，對吧？ 正如我們有時候會需要這些工具運作，有時候則把它們關上，半導體在各種應用產品內的功能，就是一個「開關」— 當導電時電子流通，開關就被打開，可以開始做某些指令；當不導電時，開關就關起來，可以作為工作流程的停止訊號。 第二代半導體 南方雨林計畫是以4年為目標，在南臺灣打造化合物半導體的整合元件製造公司（IDM），從設計、製造、封測到自有品牌的元件與模組，聯結到車用動力電子。
氮化鎵射頻元件的主要應用市場在國防與5G基礎建設，因為5G需要多個天線提高信號品質，而每個天線都需專用的射頻前端晶片組，因此具有外型縮減，提高使用寬容性優勢的氮化鎵，即可在相同功率水準下使用數量較少的天線，並有望取代橫向擴散金屬氧化物半導體（LDMOS）。 第二代半導體2023 第二代半導體2023 根據市場調研機構IHS預估，2027年全球氮化鎵市場規模達45億美元，成長主要動能包含功率和射頻市場，目前氮化鎵功率元件最大的應用在手機、筆電快充電源、軍用，並推估2023年後汽車應用比重將快速提升。 除了成本關卡，產能也是問題所在，眼下全球碳化矽晶圓年產能約在40-60萬片，遠不能滿足電動車、智慧物聯網等下游市場強勁的需求，供給端成為碳化矽發展的關鍵因素之一，技術優勢帶來的穩定產能，將成為廠商重要的競爭力。
