半导体是科技界的无名英雄。从玩具、智能手机到汽车和恒温器，他们都在幕后工作。它们还使人工智能和机器学习等突破性技术成为可能。
但并不是所有的半导体都是一样的。有些是分立的，这意味着它们是执行基本电子功能的单个设备。另一些则是集成的，这意味着它们在一个芯片上由许多设备组成，执行复杂的功能。
分立半导体的基本功能包括整流（二极管）、放大（晶体管）和开关（晶体管和晶闸管）。分立器件通常有两个或三个端子。它们可能看起来很简单，但对于许多需要高性能、低功耗和更多功能的应用程序来说，它们是必不可少的。它们还提供比集成电路（ic）更大的灵活性和定制性。
分立半导体市场正在蓬勃发展。预计从2021年到2027年，它将以6.3%的复合年增长率（CAGR）增长，到2027年将达到370亿美元。工业、消费电子、IT和电信、汽车和其他应用对分立半导体的需求不断增加，推动了市场的增长。
在本文中，我们将探讨影响分立半导体未来的五大趋势，以及电子工程师如何在设计中利用它们。这些趋势是人工智能（AI）、先进材料、先进包装、新型架构和物联网（IoT）。让我们开始吧！
人工智能
人工智能需要智能、高效、能够处理大量数据和计算的分立半导体。分立半导体通过使用先进的材料和架构来实现这一目标，从而实现更高的速度，更低的功耗和更大的功能。
例如，智能传感器可以使用人工智能算法在本地处理数据，并与其他设备或云进行通信，而边缘计算设备可以在网络边缘执行人工智能任务，而不依赖于云。
先进材料
先进材料——包括氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）和有机电子产品——与传统材料（即硅、锗和砷化镓）相比，具有优越的性能和性能。先进材料可以通过提高效率、可靠性、速度和功率密度来增强分立半导体的性能和功能。
例如，由GaN和SiC制成的组件可以承受比硅更高的电压、温度和频率。它们减少了用于电动汽车、可再生能源和数据中心等应用的电源转换器的尺寸、重量和成本。
有机电子学可以实现柔性、轻量化和低成本的光电器件，如有机发光二极管（oled）、有机太阳能电池和有机激光器。与传统光电器件相比，它们具有更好的色彩质量、更宽的视角和更低的功耗等优点。
小说的架构
新型架构是设计和集成分立半导体的新方法，提供比传统架构更高的功能和性能。这些架构包括三维（3D）集成、小芯片和单片微波集成电路（mmic）。这些架构可以降低各种应用中分立半导体的成本、尺寸和复杂性。
3D集成是一种利用硅通孔（tsv）或其他互连方式垂直堆叠多个芯片的技术。该技术可以提高离散半导体的密度、速度和功能，用于高性能计算（HPC）应用，如人工智能和机器学习。
晶片是一种小芯片，可以在衬底或中间层上组合成更大的芯片。该技术可实现5G/6G应用的分立半导体的模块化设计和定制。小芯片可以在一个小芯片上集成不同的射频功能（如放大器、滤波器、开关和天线）以及不同的数字功能（如处理器、存储器和接口）。
mmic是在微波频率下工作的集成电路。它们是用化合物半导体材料如砷化镓或氮化镓制造的。它们为雷达、导航、通信和电子战等航空航天应用提供了更高的性能和可靠性。
在Octopart.com上探索超过25万种分立半导体
先进的包装
先进封装涉及使用新颖的方法和材料来封装和互连分立半导体。这些方法包括扇出式晶圆级封装（FOWLP）、嵌入式晶圆级球栅阵列（eWLB）等