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。