不同于第一代与第二代半导体材料，第三代半导体材料是以氮化镓和碳化硅为代表的宽禁带半导体材料，在导热率、抗辐射能力、击穿电场能力、电子饱和速率等方面优势突出，更适用于高温、高频、抗辐射的场合。有关专家指出，第三代半导体器件将在新能源汽车、消费类电子领域实现大规模应用。
随着制备工艺逐步成熟和生产成本的不断降低，第三代半导体材料正以其优良的性能突破传统材料的瓶颈，成为半导体技术研究前沿和产业竞争焦点，美、日以及欧盟都在积极进行战略部署。美国已经将部署第三代半导体战略提升到国家层面，先后启动实施了“宽禁带半导体技术创新计划”“氮化物电子下一代技术计划”等，制定颁布了《国家先进制造战略规划》等法规条例。欧盟在第三代半导体发展中以联合研发项目为主，力图通过对各成员国的资源优化配置，使欧盟在半导体领域保持国际领先水平。日本作为全球第一个以半导体照明技术为主的国家，在第三代半导体器件制备与应用方面已经达到世界领先水平。
第三代半导体材料之所以备受青睐，在于其广泛的应用价值，无论是在军用领域还是民用市场，都是各国争夺的科技制高点。利用第三代半导体材料制造微波器件，可显著降低功率转换损耗，提高极限工作温度。目前，该类微波器件已开始用于军用雷达、智能武器和通信系统等方面。
在电力电子器件制造方面，以宽禁带半导体材料制备的新一代电力电子器件损耗更低、效率更高，能够在“智能电网”工程中一展身手。新一代电力电子器件将会在电力系统的发电、输电、配电等环节发挥节能效用，降低电力损耗。
在激光器应用领域，氮化镓激光器已经成功用于蓝光DVD，在微型投影、激光3D投影等领域拥有巨大的市场空间。有学者认为，下一代照明技术将是基于氮化镓激光器的“激光照明”技术，有望将照明和显示融合发展。由于氮化镓优异的光电特性和耐辐射性能，还可以用作高能射线探测器，例如核辐射探测器、X射线成像仪等。
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