有很多半导体化合物由元素周期表中第三族和第四族，第二族和第六族的元素形成。在这些化合物中，商业半导体器件中用得最多的是砷化镓（gaas）和磷砷化镓（gaasp），磷化铟（inp），砷铝化镓（gaalas）和磷镓化铟（ingap）。1这些化合物有特定的性能。2当电流激活时，由砷化镓和磷砷化镓做成的二极管会发出可见的激光。这些材料用于电子面板中的发光二极管（led’s）。
砷化镓的一个重要特性就是其载流子的高迁移率。这种特性使得在通讯系统中砷化镓器件比硅器件更快地响应高频微波并有效地把他们转变为电流。
这种载流子的高迁移率也是对砷化镓晶体管和集成电路的兴趣所在。砷化镓器件会同类硅器件快上两到三倍，应用于超高速计算机和实时控制电路如飞机控制。 与砷化镓有竞争性的材料是锗化硅。这样的结合把晶体管的速度提高到可以应用于超高速的对讲机和个人通讯设施当中。3器件和集成电路的结构特色是用超高真空／化学气象沉积法（uhv/cvd）来淀积锗层。4双极晶体管就形成在锗层上，不同于硅技术中所形成的简单晶体管，锗化硅需要晶体管具有异质结构（hetrostructures）和异质结（heterojunctions）。这些结构有好几层和特定的掺杂等级从而允许高频的运行（参照第十六章）。铁电材料
在对更快和更可靠的存储器研究中，铁电体成为一种可行的方案。一个存储器单元必须用两种状态中的一种（开／关，高／低，0／1）存储信息，能够快速响应（读写）和可靠地改变状态。铁电材料电容如pbzr1-xtxo3(pzt)和srbi2ta2o9(sbt)正好表现出这些特性。它们并入sicmos（参考第十六章）存储电路叫做铁电随机存储器（feram）。