シリコンテクノロジーと産業チェーンは成熟しており、チップ製造コストは低いですが、材料の物理的特性は、オプトエレクトロニクス、高頻度および高出力デバイス、および高温デバイスへの適用を制限します。半導体材料の3世代には異なる特性があり、独自の利点も決定し、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1世代の半導体には、間接的な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ます。それらは主に低電圧、低周波（約3GHz）、中倍および低電力（約100W）トランジスタおよび検出器で使用されます。現在、半導体デバイスと統合回路の主要な製造材料です。成熟した産業鎖と低コストのため、浸透率はほぼ95％です。
第2世代の半導体には、ヒ素ガリウム、リンディウムインディウムなどが含まれます。これらは、直接バンドギャップであり、電子移動度が高くなります。それらは、衛星通信、モバイル通信、およびGPSナビゲーションフィールドで約100Wの電力と約100GHzの周波数で広く使用されています。ただし、ガリウムアルセニド資源は比較的少ない高価であり、材料は有毒であり、環境に大きな影響を与えます。その浸透率はほぼ1％です。
半導体の第3世代には、炭化シリコン、窒化ガリウムなどが含まれます。これらは、大きなバンドギャップ、高い分解電界、高い熱伝導率、高速電子飽和速度、強い放射線抵抗の利点があります。彼らは、高温、高出力、高電圧、高頻度、放射線抵抗のためのパワーエレクトロニクステクノロジーの要件を満たすことができ、その浸透率はほぼ5％です。
実際、シリコン半導体材料が支配するムーアの法則は、物理的な限界、高い電子移動度、高い臨界分解面強度、高い熱伝導率、直接的なエネルギーギャップ、広いエネルギーバンドを備えた複合半導体に徐々に近づき、ムーアの法則を上回る方法の1つになることが期待されています。
複合半導体デバイスの人気と広範なアプリケーションの増加により、低損失、低いインダクタンス、高出力密度、高熱散逸性能、高積分、およびマルチファクションなどのアプリケーションニーズにより、化合物の半導体デバイスとモジュールのパッケージングに新しい要件が提案されています。上記の要件は、製品の信頼性を改善します。
