深企投：2025年第三代半导体产业链研究报告

半导体行业，基于核心材料特性的不同，划分为第一代半导体、 第二代半导体和第三代半导体，其中第二代半导体和第三代半导体又 统称为“化合物半导体”。 第一代半导体，指的是主要以硅（Si）和锗（Ge）为材料制造的 半导体。20 世纪 50 年代，锗凭借在低电压、低频率、中功率晶体管 及光电探测器中的应用主导半导体市场，但因耐高温与抗辐射性能不 足，于 60 年代末被硅材料取代。硅半导体材料具有耐高温、抗辐射 的特征，且高纯度溅射二氧化硅（SiO2）薄膜的应用显著提升了其稳 定性与可靠性，如今硅已成为最主流的半导体材料。 第二代半导体，以化合物半导体材料砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP） 为主要代表制造的半导体元器件。第二代半导体材料发明于 20 世纪 80 年代，相较于第一代硅基材料，由于其禁带略宽、电子迁移率高 且具有直接带隙结构，使其在高频信号处理以及光电子领域具有更优 越的性能。随着信息技术和互联网的发展，第二代半导体材料在卫星 通信、移动通信、光通信和 GPS 导航等领域得到了广泛应用。但是， 砷化镓和磷化铟材料的稀缺性和高成本，以及它们的毒性和环境污染 问题，限制了这些材料