半導體材料根據時間先后可以分為三代。第一代為鍺、硅等普通單質材料，其特點為開關便捷，一般多用于集成電路。第二代為砷化鎵、磷化銦等化合物半導體，主要用于發光及通訊材料。第三代半導體主要包括碳化硅、氮化鎵等化合物半導體和金剛石等特殊單質。憑借優秀的物理化學性質，碳化硅材料在功率、射頻器件領域逐漸開啟應用。
第三代半導體耐壓性較好，是大功率器件的理想材料。第三代半導體主要是碳化硅和氮化鎵材料， SiC 的禁帶寬度為 3.2eV，GaN 的禁帶寬度為 3.4eV，遠超過 Si 的禁帶寬度 1.12eV。由于第三代半導體普遍帶隙較寬，因此耐壓、耐熱性較好，常用于大功率器件。其中碳化硅已逐漸走入大規模運用，在功率器件領域，碳化硅二極管、MOSFET 已經開始商業化應用。
碳化硅優良的頻率、散熱特性，使得其在射頻器件上也得到廣泛應用。碳化硅、氮化鎵材料的飽和電子漂移速率分別是硅的 2.0、2.5 倍，因此碳化硅、氮化鎵器件的工作頻率大于傳統的硅器件。然而，氮化鎵材料存在耐熱性能較差的缺點，而碳化硅的耐熱性和導熱性都較好，可以彌補氮化鎵器件耐熱性較差的缺點，因此業界采取半絕緣型碳化硅做襯底，在襯底上生長氮化鎵外延層后制造射頻器件。
