異質(zhì)結(jié)兩種不同的半導(dǎo)體相接觸所形成的界面區(qū)域。按照兩種材料的導(dǎo)電類型不同，異質(zhì)結(jié)可分為同型異質(zhì)結(jié)(P-p結(jié)或N-n結(jié))和異型異質(zhì)(P-n或p-N)結(jié)，多層異質(zhì)結(jié)稱為異質(zhì)結(jié)構(gòu)。通常形成異質(zhì)結(jié)的條件是:兩種半導(dǎo)體有相似的晶體結(jié)構(gòu)、相近的原子間距和熱膨脹系數(shù)。利用界面合金、外延生長、真空淀積等技術(shù)，都可以制造異質(zhì)結(jié)。異質(zhì)結(jié)常具有兩種半導(dǎo)體各自的PN結(jié)都不能達(dá)到的優(yōu)良的光電特性，使它適宜于制作超高速開關(guān)器件、太陽能電池以及半導(dǎo)體激光器等。

　　異質(zhì)結(jié)的基本特性：

　　所謂半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)，就是將不同材料的半導(dǎo)體薄膜，依先后次序沉積在同一基座上。所描述的就是利用半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)所作成的雷射之基本架構(gòu)。半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本特性有以下幾個(gè)方面:

　　(1)量子效應(yīng):因中間層的能階較低，電子很容易掉落下來被局限在中間層，而中間層可以只有幾十埃(1埃=10^-10米)的厚度，因此在如此小的空間內(nèi)，電子的特性會(huì)受到量子效應(yīng)的影響而改變。例如:能階量子化、基態(tài)能量增加、能態(tài)密度改變等，其中能態(tài)密度與能階位置，是決定電子特性很重要的因素。

　　(2)遷移率(Mobility)變大:半導(dǎo)體的自由電子主要是由于外加雜質(zhì)的貢獻(xiàn)，因此在一般的半導(dǎo)體材料中，自由電子會(huì)受到雜質(zhì)的碰撞而減低其行動(dòng)能力。然而在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，可將雜質(zhì)加在兩邊的夾層中，該雜質(zhì)所貢獻(xiàn)的電子會(huì)掉到中間層，因其有較低的能量。因此在空間上，電子與雜質(zhì)是分開的，所以電子的行動(dòng)就不會(huì)因雜質(zhì)的碰撞而受到限制，因此其遷移率就可以大大增加，這是高速組件的基本要素。

　　(3)奇異的二度空間特性:因?yàn)殡娮颖痪窒拊谥虚g層內(nèi)，其沿夾層的方向是不能自由運(yùn)動(dòng)的，因此該電子只剩下二個(gè)自由度的空間，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)因而提供了一個(gè)非常好的物理系統(tǒng)可用于研究低維度的物理特性。低維度的電子特性相當(dāng)不同于三維者，如電子束縛能的增加、電子與電洞(即空穴)復(fù)合率變大，量子霍爾效應(yīng)，分?jǐn)?shù)霍爾效應(yīng)等。科學(xué)家利用低維度的特性，已經(jīng)已作出各式各樣的組件，其中就包含有光纖通訊中的高速光電組件，而量子與分?jǐn)?shù)霍爾效應(yīng)分別獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。

　　(4)人造材料工程學(xué):半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)之中間層或是兩旁的夾層，可因需要不同而改變。例如以砷化鎵來說，鎵可以被鋁或銦取代，而砷可以用磷、銻、或氮取代，所設(shè)計(jì)出來的材料特性因而變化多端，因此有人造材料工程學(xué)的名詞出現(xiàn)。最近科學(xué)家將錳原子取代鎵，而發(fā)現(xiàn)具有鐵磁性的現(xiàn)象，引起很大的重視，因?yàn)槿蘸蟮陌雽?dǎo)體組件，有可能因此而利用電子自旋的特性。此外，在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，如果鄰近兩層的原子間距不相同，原子的排列會(huì)被迫與下層相同，那么原子間就會(huì)有應(yīng)力存在，該應(yīng)力會(huì)改變電子的能帶結(jié)構(gòu)與行為?，F(xiàn)在該應(yīng)力的大小已可由長晶技術(shù)控制，因此科學(xué)家又多了一個(gè)可調(diào)變半導(dǎo)體材料的因素，產(chǎn)生更多新穎的組件，例如硅鍺異質(zhì)結(jié)構(gòu)高速晶體管。