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儘管矽技術和產業鏈成熟，芯片製造成本較低，但材料的物理特性限制了其在光電子、高頻大功率器件、高溫器件等方面的應用。三代半導體材料各有不同的特性，這也決定了各自的優勢，適合不同的應用場景。
首位代半導體包括矽和鍺，它們具有窄的間接帶隙和低的飽和電子遷移率。主要應用於低壓、低頻（約3GHz）、中低功率（約100W）晶體管和探測器。它們是目前半導體器件和集成電路的主要製造材料；由於產業鏈成熟、成本低廉，滲透率接近95%。
第二代半導體包括砷化鎵、磷化銦等，它們是直接帶隙，具有較高的電子遷移率。廣泛應用於衛星通信、移動通信、GPS導航等領域，功率約100W，頻率約100GHz。但砷化鎵資源較為稀缺、價格昂貴，且材料有毒，對環境影響較大。其滲透率接近1%。
第三代半導體包括碳化矽、氮化鎵等，具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率快、抗輻射能力強等優點。能夠滿足電力電子技術對高溫、大功率、高壓、高頻、耐輻射的要求，滲透率接近5%。
事實上，隨著以矽半導體材料為主的摩爾定律逐漸逼近其物理極限，具有高電子遷移率、高臨界擊穿場強、高熱導率、直接能隙和寬能帶的化合物半導體已經開始興起，並有望成為超越摩爾定律的途徑之一。
隨著化合物半導體器件的日益普及和廣泛應用，低損耗、低電感、高功率密度、高散熱性能、高集成度、多功能等應用需求對化合物半導體器件和模塊的封裝提出了新的要求，正在催生不同於矽器件封裝技術和產品形態的發展路線，旨在利用先進的封裝技術滿足上述要求的同時提高產品可靠性。
