是以硅材料为基础发展起来的新型材料。包括绝缘层上的硅材料、锗硅材料、多孔硅、微晶硅以及以硅为基底异质外延其他化合物半导体材料等。
第一代半导体以硅（Si）和锗（Ge）为代表，当前全球绝大多数的半导体器件均以硅为基础材料制造，占据着半导体产业90%以上的市场份额。
第二代半导体以砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）等化合物为代表，这类半导体主要用于制作高速、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。
第三代半导体以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等化合物为代表，又被称为宽禁带半导体材料，应用场景主要分布在功率和射频领域。与前两代半导体材料相比，第三代半导体具备更宽的禁带宽度、饱和电子漂移速率高、更高的击穿电场、导热率高等优点。
