宽带隙半导体 宽带隙半导体也称为WBG半导体或WBGS 是比传统半导体具有更大带隙的半导体材料硅等传统半导体的带隙在    电子伏特 eV 范围内而宽带隙材料的带隙范围在  eV 以上 一般来说宽带隙半导体的电子特性介于传统半导体和绝缘体之间 宽带隙半导体器件可以在比硅和砷化镓等传统半导体材料高得多的电压频率和温度下运行它们是用于制造短波LED或激光器的关键组件也用于某些射频应用特别是军用雷达它们的内在品质使其适用于广泛的其他应用并且它们是通用半导体用途的下一代器件的主要竞争者之一 更宽的带隙对高温使用 度以上尤其重要这使得它们对军事应用极具吸引力并在军事实践中得到了相当多的使用耐高温还意味着这些设备在正常条件下可以在更高的功率下运行此外大多数宽带隙材料还具有更高的临界电场密度约为传统半导体的倍这些特性相结合使它们能够在更高的电压和电流下工作这使得它们在军事无线电和电源转换应用中具有极高的价值美国能源部相信它们将成为新型电网和替代能源设备的基础技术以及用于从插电式电动汽车到电动火车的大功率车辆中的强大而高效的电力组件 大多数宽带隙材料还具有高自由电子速度这使得它们能够以更高的开关速度工作这增加了它们在无线电应用中的价值单个 WBG 器件可用于构建完整的无线电系统无需单独的信号和射频组件同时可以在更高的频率和功率水平下运行 宽带隙材料的研发落后于传统半导体而传统半导体的研发自  世纪  年代以来就获得了大量投资然而它们在许多应用中具有明显的固有优势再加上传统半导体中不具备的一些独特特性使得人们对其在日常电子设备中代替硅这一话题越来越感兴趣它们能处理更高功率密度的应用场景有利于维持摩尔定律的因为传统技术似乎已达到密度极限