Walaupun teknologi silikon dan rantaian perindustrian matang, dan kos pembuatan cip adalah rendah, sifat fizikal bahan mengehadkan aplikasinya dalam optoelektronik, frekuensi tinggi dan peranti kuasa tinggi, dan peranti suhu tinggi. Tiga generasi bahan semikonduktor mempunyai ciri -ciri yang berbeza, yang juga menentukan kelebihan mereka sendiri dan sesuai untuk senario aplikasi yang berbeza.
Generasi pertama semikonduktor termasuk silikon dan germanium, yang mempunyai jurang band tidak langsung sempit dan mobiliti elektron tepu yang rendah. Mereka terutamanya digunakan dalam voltan rendah, frekuensi rendah (kira-kira 3GHz), medium dan rendah kuasa (kira-kira 100W) transistor dan pengesan. Mereka kini merupakan bahan pembuatan utama untuk peranti semikonduktor dan litar bersepadu; Oleh kerana rantaian perindustrian yang matang dan kos rendah, kadar penembusan hampir 95%.
Generasi kedua semikonduktor termasuk gallium arsenide, indium fosfida, dan lain -lain, yang merupakan jurang band langsung dan mempunyai mobiliti elektron yang lebih tinggi. Mereka digunakan secara meluas dalam komunikasi satelit, komunikasi mudah alih, dan bidang navigasi GPS dengan kuasa kira -kira 100W dan kekerapan kira -kira 100GHz. Walau bagaimanapun, sumber gallium arsenide agak terhad dan mahal, dan bahannya beracun dan mempunyai kesan yang lebih besar terhadap alam sekitar. Kadar penembusannya hampir 1%.
Generasi ketiga semikonduktor termasuk karbida silikon, gallium nitride, dan lain -lain, yang mempunyai kelebihan bandgap besar, medan elektrik kerosakan tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, kadar ketepuan elektron cepat, dan rintangan radiasi yang kuat. Mereka boleh memenuhi keperluan teknologi elektronik kuasa untuk suhu tinggi, kuasa tinggi, voltan tinggi, kekerapan tinggi dan rintangan radiasi, dan kadar penembusannya hampir 5%.
Sebenarnya, sebagai undang -undang Moore yang dikuasai oleh bahan semikonduktor silikon secara beransur -ansur mendekati had fizikalnya, semikonduktor kompaun dengan mobiliti elektron yang tinggi, kekuatan medan pecahan kritikal yang tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, jurang tenaga langsung dan band tenaga yang luas telah mula meningkat, dan dijangka menjadi salah satu cara untuk melampaui undang -undang Moore.
Dengan peningkatan populariti dan penggunaan peranti semikonduktor kompaun yang meluas, keperluan baru telah dikemukakan untuk pembungkusan peranti semikonduktor kompaun dan modul yang disebabkan oleh keperluan aplikasi yang rendah, induktansi yang rendah, ketumpatan kuasa tinggi, prestasi pelepasan haba yang tinggi, dan pembangunan yang tinggi, untuk memenuhi keperluan di atas sambil meningkatkan kebolehpercayaan produk.