碳化硅SiC、GaN、Ga₂O₃和金刚石等第三代半导体具有高临界击穿电场、高电子迁移率以及良好的导热性等显著优势，是制造高压、高温、高频、大功率半导体器件的优良材料。共聚焦拉曼和PL光谱在第三代半导体材料的力学、电学和光学等性能表征中具有重要应用。共聚焦拉曼光谱可表征GaN外延层与蓝宝石衬底间的界面应力。离子注入是制备SiC半导体器件的关键加工方法，基于纵光学声子与等离子体激元耦合模(LOPC模)的信号分析，共聚焦拉曼光谱可有效表征p型掺杂SiC的电学性能演变。固态自旋色心是量子信息处理的重要研究平台，第三代半导体因其禁带宽的特点，具有非常丰富的色心构型。基于变温拉曼和PL光谱，可表征SiC色心、金刚石色心的加工产率及其温度特性。