O heterojuncție este creată atunci când două straturi diferite de semiconductori cristalini sunt plasate împreună sau stratificate împreună cu benzi interzise alternante sau diferite. Utilizate în cea mai mare parte în dispozitivele electrice în stare solidă, heterojoncțiunile pot fi, de asemenea, formate între doi semiconductori cu proprietăți diferite, cum ar fi unul care este cristalin, în timp ce celălalt este metalic. Când funcția unui dispozitiv electric sau a aplicației dispozitivului depinde de mai multe heterojoncțiuni, acestea sunt plasate în formare pentru a crea ceea ce se numește heterostructură. Aceste heterostructuri sunt folosite pentru a crește energia produsă de diferite dispozitive electrice, cum ar fi celulele solare și laserele.
Există trei tipuri diferite de heterojoncții. Atunci când aceste interfețe între semiconductori sunt create, ele pot forma ceea ce se numește un decalaj, un decalaj eșalonat sau un decalaj rupt. Aceste diferite tipuri de heterojoncțiuni depind de decalajul de energie care este creat ca urmare a materialelor semiconductoare specifice.
Cantitatea de energie pe care o poate produce un material este direct relevantă pentru mărimea decalajului de energie creat de heterojuncție. Tipul decalajului energetic este de asemenea important. Acest decalaj de energie este alcătuit din diferența care se află între banda de valență, care este produsă de un semiconductor, și banda de conducere, care este produsă de celălalt.
Heterojoncțiile sunt standard în fiecare laser fabricat, deoarece știința heterojoncțiilor a devenit standardul în industrie. Heterojuncția permite producerea de lasere care sunt capabile să funcționeze la o temperatură normală a camerei. Această știință a fost introdusă pentru prima dată în 1963 de Herbert Kroemer, deși nu a devenit știința standard în industria de fabricare a laserului decât ani mai târziu, când știința materialului real a ajuns din urmă cu tehnologia principală.
Astăzi, heterojoncțiile sunt un element vital pentru fiecare laser, de la laserele de tăiat în mașinile CNC până la laserele care citesc filme DVD și discuri audio compacte. Heterojoncțiile sunt, de asemenea, folosite în dispozitivele electronice de mare viteză care funcționează la frecvențe foarte înalte. Un exemplu este un tranzistor cu mobilitate ridicată a electronilor, care operează o mare parte din funcțiile sale la peste 500 GHz.
Fabricarea multor heterojoncțiuni de astăzi se face printr-un proces precis, denumit CVD sau depunere chimică de vapori. MBE, care înseamnă epitaxia fasciculului molecular, este un alt proces utilizat pentru a produce heterojoncțiuni. Ambele procese sunt extrem de precise în natură și foarte costisitoare de realizat, mai ales în comparație cu procesul de fabricație de siliciu a dispozitivelor semiconductoare, în cea mai mare parte învechit, deși fabricarea de siliciu este încă foarte populară în alte aplicații.