由两种或两种以上的元素组成的化合物半导体材料。可分为晶态无机化合物半导体，如Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体；非晶态无机化合物半导体，如玻璃半导体；有机化合物半导体，如有机半导体等。应用较多的是晶态化合物半导体。例如，砷化镓用于制造微波器件和激光器，磷化镓用于制造霍耳器件和红外探测器，硫化镉用于制造光电器件等。