不同于第一代與第二代半導體材料，第三代半導體材料是以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導體材料，在導熱率、抗輻射能力、擊穿電場能力、電子飽和速率等方面優勢突出，更適用于高溫、高頻、抗輻射的場合。有關專家指出，第三代半導體器件將在新能源汽車、消費類電子領域實現大規模應用。

隨著制備工藝逐步成熟和生產成本的不斷降低，第三代半導體材料正以其優良的性能突破傳統材料的瓶頸，成為半導體技術研究前沿和產業競爭焦點，美、日以及歐盟都在積極進行戰略部署。美國已經將部署第三代半導體戰略提升到國家層面，先后啟動實施了“寬禁帶半導體技術創新計劃”“氮化物電子下一代技術計劃”等，制定頒布了《國家先進制造戰略規劃》等法規條例。歐盟在第三代半導體發展中以聯合研發項目為主，力圖通過對各成員國的資源優化配置，使歐盟在半導體領域保持國際領先水平。日本作為全球第一個以半導體照明技術為主的國家，在第三代半導體器件制備與應用方面已經達到世界領先水平。

第三代半導體材料之所以備受青睞，在于其廣泛的應用價值，無論是在軍用領域還是民用市場，都是各國爭奪的科技制高點。利用第三代半導體材料制造微波器件，可顯著降低功率轉換損耗，提高極限工作溫度。目前，該類微波器件已開始用于軍用雷達、智能武器和通信系統等方面。

在電力電子器件制造方面，以寬禁帶半導體材料制備的新一代電力電子器件損耗更低、效率更高，能夠在“智能電網”工程中一展身手。新一代電力電子器件將會在電力系統的發電、輸電、配電等環節發揮節能效用，降低電力損耗。

在激光器應用領域，氮化鎵激光器已經成功用于藍光DVD，在微型投影、激光3D投影等領域擁有巨大的市場空間。有學者認為，下一代照明技術將是基于氮化鎵激光器的“激光照明”技術，有望將照明和顯示融合發展。由于氮化鎵優異的光電特性和耐輻射性能，還可以用作高能射線探測器，例如核輻射探測器、X射線成像儀等。