化合物半导体

硅是单元素半导体——从头到尾都是纯硅。但你也可以用两种或更多不同的元素配对，让它们合起来模仿硅的成键方式，从而造出一种半导体。其结果便是化合物半导体：一种由不止一种原子构成、却表现得像单一而井然有序的半导体材料的晶体。

经典的配方，是把一个外层有三颗电子的元素，与一个外层有五颗电子的元素结合，使平均每个原子分担四根键，正如硅那样。由镓和砷组成的砷化镓，就是著名的例子。另一些家族则配对周期表第二族与第六族的元素。通过选择搭档——以及把三四种元素混在一起——工程师便能调出任何单一元素都给不了的带隙和性能。

化合物半导体之所以重要，是因为它们能做硅做不到的事：砷化镓和氮化镓能高效发光，用于发光二极管和激光器，又能高速开关，用于高频电台；而带隙类型不对的硅，是个无可救药的差劲发光体。诚实的取舍在于成本与难度——化合物更难生长得无缺陷，更昂贵，原料往往也更稀缺，所以在硅的弱点无关紧要之处，硅依旧称王。