第三代半导体材料是指以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带半导体材料。和第一代、第二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有宽的禁带宽度，高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率期间，通常又被称为宽禁带半导体材料（禁带宽度大于2.2eV），也称为高温半导体材料。是支撑新一代移动通信、新能源汽车、高速轨道列车、特高压电网、国防军工等产业创新发展的重点核心材料和电子元器件。
二维材料全名为二维原子晶体材料，是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度上自由运动的材料，是伴随成功分离出单原子层石墨烯而出现的新生事物。二维材料种类繁多，涵盖导体（例如石墨烯）、半导体（例如过渡金属硫族二维材料、硒化铟等等）和绝缘体（例如六方氮化硼）。二维材料具有材料在宏观尺度下不具备的导电、导热、光学、化学等特性，因而在场效应晶体管、光电器件、热电器件等多个领域具有广泛的应用前景，并已在全球学术界、新材料、电子半导体等多个领域引发科技竞争的浪潮。
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。
碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有很好的导电性、超强抗拉性、良好的导热性、强的吸附性等优质性能。可广泛用于用于锂电池用导电浆料、太阳能电池涂层、高强度结构材料、导电涂料、催化剂载体、场发射材料、电磁屏蔽材料等领域
