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化合物半導體是什麼?
- 第一代半導體材料是矽 (Si)、鍺 (Ge)
- 第二代半導體材料是砷化鎵 (GaAs）、磷化銦 (InP)
- 第三代半導體材料是碳化矽 (SiC）、氮化鎵 (GaN)
化合物半導體顧名思義是一種由化合物組成的半導體材料，由屬於元素週期表中兩個或多個不同族的化學元素組成，第一代半導體採用矽跟鍺，從第二代起便是化合物半導體，由不同化學元素所組成
相較於矽，化合物半導體因為是由不同種元素所組成，便會有不同的特性
舉例來說，砷化鎵有高頻、低雜訊、高效率、耐高溫、低耗電及體積小等特性，適合用在無線通訊，砷化鎵製成的電晶體速度比矽製成的電晶體快上6-8倍
為何矽市佔比化合物半導體高?
雖然化合物半導體有諸多優點，但也有缺點
跟矽相比，化合物半導體相對不穩定，可靠度跟散熱均不如矽，因此化合物半導體不容易製成高密度積體電路，不適合拿來做需要大量電晶體的邏輯運算晶片，如AI運算GPU。
透過目前先進的矽半導體製程 (ex: 台積電的5奈米)，單一晶片可以塞數十億甚至百億個電晶體。
矽跟化合物半導體應用有哪些不同
舉個簡單的例子
矽半導體就像人體的大腦，主要製造記憶、思考及運算的晶片，如CPU、DRAM
化合物半導體就像人體的神經系統，適用於傳輸，可以用作微波通訊、光通訊、Wi-Fi、低軌衛星、車用及3D感測
化合物半導體特性
採用不同元素合成的半導體材料，特性相對複雜多元
就像食物，日式生魚片味道取決於食材本身，台菜則取決於材料組合跟師傅手藝
矽 (日式生魚片) 是單一元素，味道相對單純
化合物半導體 (台菜) 是多種元素組合，特性及優劣取決於參數設定、化學材料組合跟比例、磊晶厚度等…
有哪些化合物半導體生產商
目前全球龍頭前兩大砷化鎵代工廠都在台灣，分別是穩懋及宏捷科
- 穩懋：2021營收261億，全球第一，客戶包含中國華為、Avago、瑞典愛立信、芬蘭諾基亞等…
- 宏捷科：2021營收47億，全球第二，客戶包含Skyworks、中國紫光展銳、微捷創芯、台灣立積等…
砷化鎵代工領域兩間公司市佔高達九成以上
化合物半導體還有那些投資標的
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參考資料
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