通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。化合物半导体数量最多，研究出的约有一千多种。其中研究较多的二元化合物半导体是GaAs、GaN、GaP、InP、InSb、InSn、CdS和SiC等。Ⅲ-Ⅴ族二元化合物半导体GaAs、InP和InSb等与Ge、Si相比，它们迁移率高，可作高频、高速器件，禁带宽度大，利于做高温、大功率器件，能带结构是直接跃迁型，因此转换成光的效率高，可作半导体激光器和发光二极管等。GaAs用于微波器件、激光器件和红外光源以及作其他外延材料的衬底；GaN是重要的宽带隙半导体材料，可用于制造兰光发光二极管、兰光发射激光器及紫外光探测器等，并在耐高温的MOSFET器件等方面具有重要的应用价值。GaP主要用于发光二极管；InP用以制造发光二极管和微波体效应二极管；InAs和Insb主要用于霍尔器件；InSn用于制作红外探测器；CdS适宜于制造光电器件；SiC也主要用于发光二极管。在集成电路方面GaAs也日益成熟，其运算速度比硅集成电路要快得多。由两种或两种以上的Ⅲ-Ⅴ族化合物还能形成多元化合物（也称混晶或固溶体半导体）。它们的能带结构和禁宽度随组分而变化，从而为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的应用开辟了更宽广的领域。目前应用较多的是GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs、InxGa1-xAs、In1-xGaxP和Hg1-xCdxTe(0＜x＜1)等。GaAs1-xPx和Ga1-xAlxAs是制作注入发光器件的优良材料；In1-xGaxP和InxGa1-xAs是制作微波振荡器的理想材料。Hg1-xCdxTe可制作各类光电探测器，并适于制造MOS（或MIS）结构型器件，所以Hg1-xCdxTe将是继硅、砷化镓等材料之后的第三代应用最广泛的电子材料。