异质结（Heterojunction）是由两种或多种不同半导体材料通过界面耦合形成的复合结构，其核心在于能带结构的差异性和界面电场的协同效应，这种结构能显著提升光催化、光电转换等性能，广泛应用于太阳能电池、激光器、晶体管等光电器件。
太阳能电池：利用异质结形成的增益介质来实现激光放大和发射，提高光电转化效率。例如，HIT电池（晶体硅/非晶硅异质结）利用异质结减少表面复合，提高电池效率。
激光器：如量子阱激光器，利用异质结限制载流子和光子，实现激光放大和发射。
晶体管：
异质结双极晶体管（HBT）：当异质结用作双极结晶体管的基极-发射极结时，会产生高的正向增益和低反向增益，适用于高频工作。
高电子迁移率晶体管（HEMT）：利用异质结中杂质与电子在空间能被分隔的优点，实现高电子迁移率，适用于高频和低噪声应用。
光电探测器：通过异质结区域的光感受材料产生电流信号来实现光电转换。
发光二极管（LED）：如GaAs/AlGaAs异质结，限制载流子在活性层复合，提高发光效率。
光催化：异质结通过能带对齐和内置电场，促进光生电子-空穴对的分离，抑制复合，从而显著提升光催化活性。例如，TiO₂基异质结中，不同半导体的能带匹配可形成高效的电荷转移通道。
