第三代半导体材料是具有宽禁带宽度（Eg≥2.3eV）的材料，它们通常具有高击穿电场、高热导率、高电子饱和率和更高的抗辐射性，这就是为什么它们被用于制造高温、高频、抗辐射和大功率器件的原因，典型的材料是碳化硅 (SiC)、氮化镓 (GaN)、氮化铝 (AlN) 和氧化锌 (ZnO)。
1.碳化硅单晶半导体
碳化硅的技术成熟度是宽带隙半导体材料领域中最高的，是宽带隙半导体的核心，碳化硅是一种具有宽带隙（例如：3.2 eV）、高击穿电场（4 x 106 V/cm）和高热导率（4.9 W/cm.k）的半导体化合物。
2.氮化镓半导体
GaN材料是合成的III-V族化合物半导体材料，GaN材料具有良好的电学性能、宽带隙（3.39eV）、高击穿电压（3×106V/cm）、高电子迁移率（室温1000cm2/V·s）、高异质结电荷密度（1×1013cm- 2）等，因此，它被认为是研究短波长光电器件和高温高频大功率器件的首选材料。
与硅、砷化镓、锗甚至碳化硅器件相比，GaN 器件可以在更高的频率、更高的功率和更高的温度下工作。此外GaN 器件可用于 1 至 110 GHz 的高频范围，涵盖移动通信、无线网络、点对点和点对多点微波通信以及雷达应用。
近年来以GaN为代表的III族氮化物因其在光电子和微波器件领域的应用前景而受到广泛关注，GaN作为一种具有独特光电特性的半导体材料，其应用可分为两部分：GaN半导体材料可替代部分硅等化合物半导体材料，在高温高频、大功率工作条件下具有优异的性能；利用具有宽带隙和蓝光激发的 GaN 半导体材料的独特特性，开发新的光电应用。
3.氮化铝半导体
氮化铝是III族氮化物，直接带隙为0.7～3.4 eV，可广泛应用于光电子领域，与砷化镓等材料相比，它覆盖的光谱带宽更大，因此特别适用于从深紫外到蓝光的应用。更重要的是，III族氮化物具有良好的化学稳定性、优异的导热性、高击穿电压和低电常数，使其能够在更高频率、更高功率、更高温度和恶劣环境下工作。因此，氮化铝是一种很有前途的半导体材料。
氮化铝结构
4.氧化锌半导体
氧化锌既是一种宽带隙半导体，又是一种具有优异光电和压电性能的多功能晶体，适用于蓝光、紫外光、探测器等高效光电器件的制造，还可用于制造气敏器件、表面声波器件、透明大功率电子器件、发光显示器和太阳能电池的窗口材料以及压敏电阻和压电转换。
