相對于第一代（硅基）半導體，第三代半導體（碳化硅等）禁帶寬度大，電導率高、熱導率高。硅基因為結構簡單，自然界儲備量大，制備相對容易，被廣泛應用半導體的各個領域，其中以處理信息的集成電路最為主要。在高壓、高功率、高頻的分立器件領域，硅因其窄帶隙，較低熱導率和較低擊穿電壓限制了其在該領域的應用，因而發展出寬禁帶、耐高壓、高熱導率、高頻的第二/三代半導體。
三代半導體材料之間的主要區別是禁帶寬度。現代物理學描述材料導電特性的主流理論是能帶理論，能帶理論認為晶體中電子的能級可劃分為導帶和價帶，價帶被電子填滿且導帶上無電子時，晶體不導電。當晶體受到外界能量激發（如高壓），電子被激發到導帶，晶體導電，此時晶體被擊穿，器件失效，禁帶寬度代表了器件的耐高壓能力。第三代半導體的禁帶寬度是第一代和第二代半導體禁帶寬度的近3倍，具有更強的耐高壓、高功率能力。
碳化硅更適合作為襯底材料。半導體芯片結構分為襯底、外延和器件結構。襯底通常起支撐作用，外延為器件所需的特定薄膜，器件結構即利用光刻刻蝕等工序加工出具有一定電路圖形的拓撲結構。碳化硅熱導率高于氮化鎵。第三代半導體的應用場景通常為高溫、高壓、高功率場景，器件需要具有較好的耐高溫和散熱能力，以保證器件的工作壽命。碳化硅的熱導率是氮化鎵熱導率的約3倍，具有更強的導熱能力，器件壽命更長，可靠性更高，系統所需的散熱系統更小。
