主要差異別：帶隙寬(Band gap)
「帶隙寬」(Band gap)指的是半導體或絕緣體的價帶頂端至傳導帶底端的能量差，其單位是以電子伏特(ev)表示。第一代半導體的材料是矽（Si），帶隙寬約是1.17 eV；第二代半導體的材料是砷化鎵(GaAs)，應用在當前多數通訊設備上；而當前最火熱的第三代半導體為GaN(氮化鎵)與SiC(碳化矽)，其帶隙寬分別為3.5ev與3.26ev，具備耐高溫、耐高壓、切換快、耗損低的特性，可有效減少系統周邊元件及冷卻系統體積，達到簡化周邊電路設計的目標。第三代半導體多應用在電動車、5G、機器人、智慧醫療等關鍵重要元件上，也是當前業者極力發展的項目，吸引台積電、鴻海、特斯拉等業者投入。
圖、各代半導體的終端應用 資料來源：財訊
製程挑戰致使第三代半導體尚未普及化
氮化鎵與碳化矽雖然耐電壓能力比矽強，但由於矽功率元件的製程較為成熟，加上氮化鎵與碳化矽在晶體成長、磊晶、元件設計在製造上較為困難，製造成本相當昂貴，加上碳化矽在生產時所使用的長晶較困難，傳統的矽在長晶過程耐高溫約1500度，但碳化矽在長晶過程耐高溫為2,500度，變數更高，這也是為何第三代半導體尚未規模化的原因。在這樣的困境下，許多業者開始用策略方式切入，如籌組策略聯盟、水平/垂直整合方式加速發展，如中美晶與宏捷科合作、德國Infineon收購 Siltectra、意法半導體購併 Norstel AB等，透過價值鏈的整併，加速規模化與市場進入的速度。
圖、碳化矽市場規模預估 資料來源：Yole Developpement
籌組國家隊以面對國外激烈競爭
美國、日本、南韓、中國大陸、歐盟，甚至新加坡等國家已將半導體列入優先發展的產業政策，加上第三代半導體在軍事領域的應用廣泛，若發生供不應求的情形或是單獨掌握在特定國家手上時，預期將激起更大的漣漪，因此各國無不卯足全勁發展。對台灣而言，由於半導體產業鏈相當完整，在矽的發展上也有相當成熟的製程，面對第三代半導體快速擴張，國際半導體產業協會結合台積電、世界先進、環球晶、漢磊、富采等業者籌組國家隊，因應未來更加嚴峻的挑戰。
