半導體芯片通常也可稱為集成電路，是指在半導體片材上進行浸蝕、布線、制成的能實現某種功能的半導體器件。不只是硅芯片，常見的還包括砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等半導體材料。半導體制造的過程就是“點石成金“的過程，主要是對硅晶圓的一系列處理，簡單來說就是通過外延生長、光刻、刻蝕、摻雜和拋光，在硅片上形成所需要的電路，將硅片變成芯片。

化合物半導體

半導體材料是制作半導體器件和集成電路的電子材料，是半導體工業(yè)的基礎。隨著新的半導體材料出現、電力電子技術進步與制作工藝的提高，半導體在過去經歷了三代變化。砷化鎵（GaAs）和氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）半導體分別作為第二代和第三代半導體的代表，與第一代半導體硅（Si）相比，在高頻、高溫等方面性能更加優(yōu)異。

化合物半導體芯片因其優(yōu)異的高頻性能，常用來制造功率半導體，其應用領域越來越廣泛。在應用中通過變頻、變壓、變流、功率放大及管理的方式實現兩大功能：放大和開關。目前75%以上的電能應用需要進行功率變換以后才能供設備使用。其應用領域越來越廣泛。

放大：低頻功率變?yōu)楦哳l功率，充分利用放大作用，就可以使用小功率驅動馬達。

開關：切換電路的開與關，其開關速度越快，越能實現精密控制。

砷化鎵半導體

砷化鎵半導體芯片主要用于微波功率器件，即工作在微波波段（頻率300~300000兆赫之間）的半導體器件。由于Si在物理特性上的先天限制，僅能應用在1GHz以下的頻率。然而近年來由于無線高頻通訊產品迅速發(fā)展，使得具備高工作頻率、電子遷移速率、抗天然輻射及耗電量小等特性的砷化鎵脫穎而出，在微波通訊領域大規(guī)模應用。

由于砷化鎵高頻傳輸的特性，除了在手機應用中飛速成長外，筆記本電腦、平板電腦中搭載的WiFi模組、固定網絡無線傳輸，以及光纖通訊、衛(wèi)星通訊、點對點微波通訊、有線電視、汽車導航系統、汽車防撞系統等，也分別采用1~4顆數量不等的功率放大器，這都是推動砷化鎵成長的強大動力。

氮化鎵半導體

氮化鎵材料由于禁帶寬度達到3.4eV，與SIC、金剛石等半導體材料一起，被譽為第三代半導體材料，也稱為寬禁帶半導體。由于氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子速度大、熱導率高、介電常數小、化學性質穩(wěn)定和抗輻射能力強等優(yōu)點，成為高溫、高頻、大功率微波器件的shou選材料之一。

氮化鎵（GaN）與砷化鎵（GaAs）性能比較；氮化鎵（GaN）與硅（Si）性能比較由于對高速、高溫和大功率半導體器件需求的不斷增長，使得氮化鎵材料器件逐漸被半導體市場應用。其主要應用領域包括：

新能源領域：

在可再生能源領域，在將風電和太陽能電力接入電網以及減少輸電損耗方面，都發(fā)揮了極其重要的作用；綠色能源、電動汽車、綠色電子照明等新興領域正在成為功率器件市場應用的新熱點，需求強勁。

信息通訊設備領域：

增強型氮化鎵電晶體表現出高耐輻射性能，從而適用于通訊和科學衛(wèi)星的功率和通訊系統；點到點通信、衛(wèi)星通信、各種雷達和新型工業(yè)/YL應用都將從這些大功率氮化鎵器件的應用中獲益。

4C產業(yè)：

國內各主要IT產品仍將保持旺盛的市場需求，筆記本電腦、顯示器、打印機、電視機、組合音響、激光視盤機等傳統產品以及新興汽車電子均將在未來保持平穩(wěn)增長。隨著空調、節(jié)能電機等電子產品產能向ZG大陸轉移，功率半導體的需求也將成倍地增加。

智能電網領域：

功率半導體在提高整個電力供應鏈--從發(fā)電、輸配電到Z后的用電--的能效方面發(fā)揮著至關重要的作用。

碳化硅半導體

碳化硅（SiC）因其在高溫、高壓、高頻等條件下的優(yōu)異性能表現，成為當前Z受關注的半導體材料之一，在交流-直流轉換器等電源轉換裝置中得到大量應用，未來亦有望在半導體功率器件領域逐步實現對硅的全面替代，碳化硅半導體時代即將開啟。

與硅器件相比，碳化硅半導體芯片的功率損耗可減少將近50%，從而有效提升電源轉換效率。碳化硅器件由于轉換效率高、發(fā)熱小，所以可以有效減小冷卻系統的體積，從而實現電源轉換裝置整體的小型化，這對于新能源汽車等需要大量電源轉換裝置的系統具有重大的意義。因此，對于需要高轉換效率和高功率密度的系統，碳化硅器件具有無可比擬的優(yōu)勢，值得推薦選擇。

正因為碳化硅具備這些優(yōu)異的性能，所以它特別適合深井鉆探、太陽能逆變器（實現直流與交流的轉換）、風能逆變器、電動汽車與混合動力汽車、工業(yè)驅動以及輕軌牽引等需要大功率電源轉換的應用。