前三代半导体的代表性材料及其主要性质和应用领域一览

1、前三代半导体的代表性材料

半导体材料经历了几代的发展，目前已形成了三代半导体材料。

第一代半导体材料的代表性材料为：硅(Si)、诸(Ge);

第二代半导体材料的代表性材料为：砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP);

第三代半导体材料的代表性材料为：氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)。

2、前三代半导体的主要特性

第一代半导体材料：产业链十分成熟，技术完备、成本较低;

第二代半导体材料：在物理结构具有直接带隙的特点，相对于Si材料具有更好的光电性能，工作频率更高，耐高温、抗辐射;GaAs、InP材料资源较为稀缺，价格昂贵且具有毒性，能污染环境，lnP甚至被认为是可疑致癌物质，具有一定的局限性;

第三代半导体材料：具能够承受更高的电压、适合更高频率，可实现更高的功率密度，并具有耐高温，耐腐蚀、抗辐射、禁带宽度大等特性。(第三代化合物半导体迅速发展，GaN、SiC功率器件逐渐开始规模化应用。和传统的硅衬底相比，第三代化合物半导体具有禁带宽度大、击穿电场强度高、电子迁移率高、热导电率大、介质常数小和抗辐射能力强等特点，所以，以第三代化合物半导为衬底制作的功率器件具有更高的性能和效率。)

三代半导体材料物理特性对比

3、前三代半导体的应用领域

第一代半导体材料：硅(Si)主要应用于大规模集成电路中，目前99%以上的集成电路和95%的半导体器件都由Si材料制作;诸(Ge)主要应用于低压、低频、中功率晶体管及光电探测器中。

第二代半导体材料：适用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件、是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料，广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信、GPS导航等领域。

第二代半导体材料：具备应用于光电器件、微波器件和电子电力器件的先天性能优势，广泛应用于新能源汽车、消费电子、光伏、风电、半导体照明、导弹和卫星等领域。