随着第三代半导体材料成为各半导体厂逐鹿之地，产业链的整合将加速产品开发进程，不过，目前氮化镓 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等化合物半导体产品量产最大困难，除成本高昂外，氮化镓晶圆、碳化矽晶圆等上游材料制程难度高、使供应量不足，也是挑战。
半导体材料历经 3 个发展阶段，第一代是矽 (Si) 等基础功能材料；第二代进入由 2 种以上元素组成的化合物半导体材料，以砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 等为代表；第三代则是氮化镓 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等宽频化合物半导体材料。
从台厂材料端来看，环球晶已有 6 寸 GaN on Si(矽基氮化镓) 量产能力，GaN on SiC(碳化矽基氮化镓) 由於制程难度较高，目前只做到 4 寸，SiC(碳化矽) 产能则在取得认证中。而汉磊投控 (3707-TW) 旗下磊晶矽晶圆厂嘉晶 (3016-TW) 则具备 4 寸、6 寸碳化矽磊晶，及 6 寸氮化镓磊晶量产能力。
而除成本高昂外，由於材料端的基板、磊晶难度仍高，使相关化合物半导体材料未能放量生产，市场上供应量仍不足。GaN on Si 制程是要将氮化镓磊晶长在矽晶圆基板上，但两者晶格不匹配，制程中容易产生翘曲，基板矽晶圆也需要特别制造。
碳化矽则受限於制造碳化矽晶圆的原料，大多需从国外进口，但越来越多国家视碳化矽材料为战略性资源，采取出口管制，对台厂原料取得上造成很大压力；另一方面，碳化矽长晶时间长、制程难度高，也是量产的困难之一。
氮化镓应用包括 5G 基地台与手机、电源、电动车等三大领域，环球晶看好，近 2、3 年会是氮化镓相关材料逐步放量的转捩点。晶圆代工龙头台积电总裁魏哲家也看好氮化镓应用前景，预期未来将会广泛、且大量被使用。
而碳化矽相较於氮化镓，更耐高温、耐高压，较适合应用於严苛的环境，应用包括不断电系统、智慧电网、电源供应器等高功率应用领域。近来随着电动车与混合动力车发展，碳化矽材料快速在新能源车领域崛起，特斯拉 (Tesla) 已在旗下 Model 3 电动车的逆变器中，率先采用 SiC MOSFET 元件，也让 SiC MOSFET 在电动车领域掀起讨论。
来源：钜亨网