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シリコン技術と産業チェーンは成熟しており、チップの製造コストは低いですが、材料の物理的特性により、オプトエレクトロニクス、高周波および高出力デバイス、および高温デバイスへの用途が制限されています。 3 世代の半導体材料には異なる特性があり、それがそれぞれの利点を決定し、さまざまなアプリケーションシナリオに適しています。
第一世代の半導体には、間接バンドギャップが狭く、飽和電子移動度が低いシリコンとゲルマニウムが含まれています。これらは主に、低電圧、低周波数（約 3GHz）、中電力および低電力（約 100W）のトランジスタおよび検出器に使用されます。これらは現在、半導体デバイスおよび集積回路の主要な製造材料です。成熟した産業チェーンと低コストにより、普及率はほぼ 95% です。
第 2 世代の半導体には、直接バンドギャップであり、より高い電子移動度を有するガリウムヒ素、リン化インジウムなどが含まれます。約100Wの電力と約100GHzの周波数を備え、衛星通信、移動体通信、GPSナビゲーションの分野で広く使用されています。しかし、ガリウムヒ素の資源は比較的希少で高価であり、この材料は有毒で環境への影響が大きくなります。その普及率はほぼ1%です。
第 3 世代の半導体には炭化ケイ素、窒化ガリウムなどが含まれ、大きなバンドギャップ、高絶縁破壊電界、高い熱伝導率、速い電子飽和率、強い放射線耐性などの利点があります。高温、高電力、高電圧、高周波、耐放射線性などのパワーエレクトロニクス技術の要件を満たしており、その普及率はほぼ5%です。
実際、シリコン半導体材料が主流だったムーアの法則が徐々に物理的限界に近づくにつれ、高い電子移動度、高い臨界破壊電界強度、高い熱伝導率、直接エネルギーギャップ、広いエネルギーバンドを備えた化合物半導体が台頭し始めており、ムーアの法則を超える手段の一つとして期待されている。
化合物半導体デバイスの普及・普及に伴い、アプリケーションニーズに応じて化合物半導体デバイスやモジュールのパッケージングには、低損失、低インダクタンス、高電力密度、高放熱性、高集積化、多機能化などの新たな要求が生じており、シリコンデバイスのパッケージング技術や製品形態とは異なる開発ルートが生まれており、これらの要求を高度なパッケージング技術で満たしつつ、製品の信頼性を向上させることを目指しています。
