50多年前硅（Si）集成电路的发明意义重大，为我们当前所享受的现代计算机和电子产品时代铺平了道路。但现在面临的问题是一个芯片上集成的晶体管数量大约每两年翻一番，对于传统的硅计算来说，封装如此大量晶体管而导致的散热问题，以及工艺持续缩放而带来泄漏问题，摩尔定律不可能无限期持续。同样，在功率电子领域，为满足市场需求，使用硅的新器件年复一年地实现更大的功率密度和能效，已经越来越成为一个巨大的挑战。从本质上讲，芯片的演进已经接近其基础物理极限。
宽带隙（WBG）半导体，即碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的兴起，已经成为高功高温硅市场的更好方案，在蓝光、紫光和紫外光电子器件，高频、高温、高功率电子器件及场发射器件方面应用广泛。
之所以被称为WBG材料，主要是因为较之于常见硅，它们的能量带隙相对更宽。硅具有1.1电子伏特（eV）的带隙，而SiC和GaN则分别具有3.3 eV和3.4 eV的带隙。
因为具备比硅（Si）高出约10倍的传导和开关特性，WBG材料是功率电子的更好选择，可以生成更小、更快、更高效的器件，相对于硅器件，这种WGB器件承受的电压和温度都更高。这些特性，连同更好的耐用性和更高的可靠性一起，促使WBG功率器件成为当前重要新兴应用的关键助燃剂，如混动汽车、电动汽车以及可再生能源发电和存储。 WBG功率器件还可以提升现有应用表现，特别是在效率增益方面。
碳化硅（SiC）是最成熟的WBG宽带隙半导体材料， 它已经广泛用于制造开关器件，例如MOSFET和晶闸管。氮化镓（GaN）具有作为功率器件半导体的潜力，并且在射频应用中是对硅的重大改进。
Cree推出了首款商用碳化硅 SiC 功率MOSFET，并确认这种WBG材料具有更高的热导率，可以在较小的封装中提供更高的电流，以及更高的临界击穿场，从而可以实现更低的导通状态漏-源电阻。
Microchip和ROHM已发布了新的SiC MOSFET和二极管，我们还看到了英飞凌，意法半导体和安森美半导体的投资，特别是在汽车电源设计方面。
ADI公司已经生产出用于高频应用的GaN器件，并相信这种材料将有助于设计人员减小尺寸和重量，同时实现更高的效率和扩展带宽。
相关研究公司发布了有关宽带隙半导体的市场研究报告，预测未来八年的复合年增长率将达到22％，其中最强劲的发展将发生在亚太和北美市场。
这种增长的很大一部分将由混合动力/电动汽车部门推动，但诸如电源，电动机驱动器和风力涡轮机等应用也将占主导地位。
在这一点上，看来WBG半导体确实将改变电气工程师设计电路的方式。SiC和GaN器件正变得越来越便宜且得到越来越广泛的应用，它们提供的性能是硅，硅锗或砷化镓无法实现的。