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化合物半导体或複合半導體（英語：compound semiconductor）是一类由化合物构成的半导体材料。化合物半导体中的化合物通常由两种或更多元素的原子构成。[1]常见的化合物半导体由13至15族元素（三五半导体）构成。可能形成的化合物组合较多，这是因为可以有二元化合物（例如砷化镓）和三元化合物（例如砷化铟镓（英语：Indium gallium arsenide））甚至四元化合物（英语：Quaternary compound）（例如磷化鋁鎵銦（英语：Aluminium gallium indium phosphide）AlInGaP合金）。
