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原标题：手机快充能卷到200瓦，都得给它磕头。
往年啊，手机市场不是个别的冷。
但这其实不象征着手机自身没有进化，相同，手机有些功用的进化可能听起来个别般，但真 用起来就觉得回不去了。
就像前两天，差评君玩了玩托尼测试用的 iQoo 10 Pro，阿谁 200W 的充电速度着实让人震惊，以致于这两天用回 iPhone 常常认为充电器坏了。
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快充技术的提高得益于多方面，其中一个首要缘故就是用上了氮化镓充电头。
要说氮化镓充电头的魔力，天然是来源于“ 氮化镓（GaN）”。
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E妹妹，“ 氮化镓 ”实际上是眼下最炽热的第三代半导体的次要代表。
那甚么是第三代半导体？它凭啥这么火？
明天差评君就好好说道说道。
其实呀，所谓的半导体是一类资料的总称，这种资料介于导体和绝缘体之间，能在一定前提下导电。
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它和芯片就比如是金属和铁锅的瓜葛， 芯片是半导体资料做的，半导体可毫不只是芯片。
但半导体资料不单单用来做了芯片，还有其余得多用途例如作为症结器件来光伏发电、做节能的 LED 灯，乃至还能够用来做“ 炒酸奶 ”。
不只如斯，半导体还分一、二、三代半导体，眼下最抢手的就是第三代半导体。但大家不要误会， 这里的一二三代之间并无一代更比一代强的瓜葛，更多仍是指不同种别的半导体。
最为大家熟知的就是第一代半导体绝对主力：硅（ Si ），大部份芯片就是在一整片纯度在 99.9999% 以上的单晶硅上刻蚀出来的。
在芯片里，硅就发扬了有前提导电的特性，被制造成一个个微型开关（ 给前提就开，不给前提就关），千千万万个相似的微型开关组合起来就可以实现得多繁杂的命令，终究实现手机、电脑的运转。
直到目前， 90% 以上的半导体产品还是以硅制造。
然而跟着人类科技开展，大家缓缓发现硅在一些畛域无奈完善胜任任务。
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举个例子，我们手机里有种叫 PA （功率缩小器）的芯片，次要作用就是将手机信号缩小传输给基站，初期厂商们就是用硅作为次要制造资料。
但跟着手机从 2G 转入 3G 再又开展到 4G，大家用手机在网上冲浪的速度是愈来愈快，对 PA 传输要求天然水长船高。
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这类状况下，硅质的 PA 芯片就泛起了一系列问题，发烧重大、消耗太多效力低、耐不住高电压等等，因而第二代半导体们就走上了历史舞台。
第二代半导体目前次要以 砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）为主，比拟于硅，它们能够更好地胜任低压、高频、高辐射的任务环境。
伴有着 3G、4G 的开展，光纤通讯带来的高频低压任务场景愈来愈多，因而第二代半导体乘上了时期的西风，手机、基站都腾笼换鸟把硅给换了。
而在此以前，第二代半导体曾经暗暗地走进千家万户了，最多见的例子就是 LED 灯，第二代半导体可以更高效地把电转化为光，也就是 用更少的电可以收回更亮的光，所以用砷化镓做出来的 LED 灯取代白炽灯也是前些年节能减排的代表。
在第二代半导体火了之后，对它的钻研也逐步变多，使用场景也不停被开发。
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还记得一举之力把手机拖入刘海屏浪潮的 iPhone X 吗？
苹果用上刘海屏的祸首罪魁 3D 构造光技术，用到了一款 VCSEL 激光器（垂直腔面发射激光器），而制造这款 VCSEL 激光器的症结资料就是砷化镓。跟着物联网、元宇宙概念的逐渐开展 ，对 VCSEL 的需要不停增多还将继续减少对第二代半导体的需要。
但砷化镓们的好日子还没过量久，科技又又提高了，得多运用场景变得更低压、更高频、更高功率，以前的第二代半导体又不敷用了。
因而就轮到第三代半导体闪亮退场了！
第三代半导体学名其实叫“ 宽禁带半导体 ”，目前以氮化镓和碳化硅 （SiC）为主。
可能你会问了，这个“ 宽禁带 ”是甚么意思？
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我们用以前的核酸检测做例子。
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假定有个核酸检测点爆满了，那它和离得比来的空核酸检测点的间隔，就能繁难地舆解成禁带。
假如两头间隔小点，好比就三五百米，那不想排队的人就间接溜达去边上的；但若两头间隔大了，好比都有几千米了，那除非真有足够大的能源逼着过来，否则都只会忍忍排队算了。
在半导体里也是同样的，禁带越宽那让电子挪动所需的能量（ 一般为电压 ）也就越高，所以，宽禁带半导体就更耐低压。
相似的，天气太热，大家更不肯意排队了，可检测点间隔真实远，那大家可能忍忍也就过来了，所以宽禁带半导体还更耐低温。
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同时，宽禁带半导体还有着“ 饱和电子漂移速度高 ”“ 二维电子气 ”等多种劣势。
这些劣势让第三代半导体在耐低压、耐低温以外，还有更快的开关速度、更低的通态电阻等特性。
终究呈现出来的就是 小型、高效、驱能源强的“ 小钢炮 ”。
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就像大家最多见的氮化镓充电器，在手机厂商们内卷到拼出 200W 闪充的明天，硅就力所能及了，受不了低压、体积又大、发烧又高、效力又低，能够说避开了每一个个正确选项。
但用上了氮化镓，问题就迎刃而解了。
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在充电方面，第三代半导体的另外一位主力，碳化硅也有着亮眼表示。
不外和氮化镓充手机纷歧样，碳化硅充的是新动力车。
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如今城市里代步的新动力车是愈来愈多了，对充电桩的需要也愈来愈多，但郊区的地可是寸土寸金。
所以充电桩得尽量包管充电速度的条件下，又要玲珑不占地儿，还得足够抗水、防尘，传统的硅基器件仍是老故障。
这时候候碳化硅顶着“ 全是优点 ”的帽子走进了厂商们视野。
“ 凶神恶煞 ”的厂商们恨不得分分钟和硅划清边界。
再多说一句，建充电桩当初曾经列入国度新基建的七大畛域之一。
碳化硅的将来，我只能说 2 个字。
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腾飞。
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不光是充电桩，碳化硅还被用在了新动力车自身。
如今新动力车企为了进一步解决里程焦虑，在电池能量密度晋升曾经遇到瓶颈的状况下，纷纭选择拥抱低压快充零碎——800V 高电压平台（ 简略了解成，能够完成充电 5 分钟，续航 200km ）。
但问题也随之而来，搭载 800V 高电压平台的车型，象征着中心三电零碎以及空调紧缩机、DCDC（直流变压器）、OBC（车载充机电）等部件都需求在 800V 乃至 1000V 的高电压下任务。
这类状况下，硅基器件耐不住高电压、消耗率、开关消耗居高不下，碳化硅简直是当下最佳的选择。
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好比特斯拉 Model 3，早早就将碳化硅用到了车子的主驱零碎上，间接晋升了 10% 的续航。
相似的例子咱也未几说了，反正当初抢手的物联网、光伏、5G 等等这些行业，在使用传统半导体时遇到的几大痛点，恰好是第三代半导体资料的劣势。
那这不巧了吗？
“ 第三代半导体这么完善，取代一二代半导体一统天下就分分钟的事了？”
想太多了。
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一二三代半导体之间的瓜葛更像是，汽车、火车和飞机， 各有劣势、谁也别提取代谁。
硅的根本盘是占领了寰球 99% 以上的集成电路市场，只要第三代半导体胜利“ 偷家 ”，在 CPU、GPU 畛域干掉硅，那能力算取代第一代半导体。
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可目前看来第三代半导体是做不到了。
最次要的问题就是 第三代半导体太难制取。
咱们都知道，硅元素在在地壳中含量极高，占比足足有 26.4% 仅次于氧（O），如今的工艺能够间接从二氧化硅矿石中提取而且高度提纯。
可氮化镓在天然界简直没有，它需求在 10000 个大气压和 2000 度的低温下人工分解，后果就是 氮化镓晶体单片动辄上万块一个。
莫桑钻就是碳化硅 ▼
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碳化硅也相似，在天然界除了极大量自然莫桑石（对，就是大家瞧不上的钻石平替“ 莫桑钻 ”，虽然不如钻石罕见，但用在大面积工业上也仍是太豪侈了）以外，次要仍是要从石油焦、石英石中通过各种繁杂工艺进行制作。
比较硅来讲，第三代半导体的制造又费时又费钱，乃至还不如第二代半导体省事。
只管机能是好用，但耐不住人家廉价省事啊。
这年头，不消费升级就不错了，还指望降级呢？
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并且就算真违心花这么多代价去制取第三代半导体，它其实也并无那末适配集成电路。
还记得后面说的，第三代半导体比较第一代半导体的劣势吗？
耐低温、耐低压、可接受高频。
但问题是常见的集成电路 （电脑、手机等其余民用智能装备）基本用不上这些劣势。
不只如斯，几十年开展上去，硅所具有成熟繁杂的制造工艺、宏大的产业体系更是第三代半导体们所可望不可即的。
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制取难题、本钱极高、没有凸起劣势、产业技术不可熟……这些问题也致使了第三代半导体没法成为半导体市场的主流气力。
据钻研机构 TrendForce 预测，第三代半导体的主力氮化镓市场到 2025 年仅有 13.2 亿美元，而碳化硅也就 33.9 亿美元。
与高达数千亿美元的半导体市场比拟的确不敷看，也难怪台积电董事长刘德音表现第三代半导体只是“ 特殊技术 ”。
产业不敷大，就没有足够的能源去推动开展技术，技术提高不了没法运用到更广的行业，这样就造成了一个死循环。
不外虽然刘德音嘴上这么说，台积电的身材却很诚实。
台积电早在 2014 年就开始在 6 英寸晶圆厂制作氮化镓组件；
2015 年开始出产用于高压和低压运用的氮化镓组件；
2017 年开始量产硅基氮化镓组件；
去年年底有风闻称台积电已具备 8 英寸量产才能。
台积电早在 2014 年就开始在 6 英寸晶圆厂制作氮化镓组件；
2015 年开始出产用于高压和低压运用的氮化镓组件；
2017 年开始量产硅基氮化镓组件；
去年年底有风闻称台积电已具备 8 英寸量产才能。
虽然说目前第三代半导体还略显小众，但其实不阻碍这是半导体资料开展的一小气向。
不开展哪能提高，谁生上去就会跑呢？
并且，我国在传统半导体行业长时间后进曾经不是一天两天。
苦苦追了这么久，不克不及说毫无提高，但至多也就是略有改良。
可第三代半导体就纷歧样了，作为一个新兴技术，中东方站在同一同跑线。
一同开跑，咱还没怕过谁。
不说一举拿下下一代国内半导体出产链的主导权，最少总能包管不被国外卡脖子吧。
毕竟，华为的经验曾经够粗浅了。
撰文：八戒 编纂：面线 封面：焕妍
内容来源：
驭势资本：第三代半导体-氮化镓技术洞察讲演
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