En heteroövergång skapas när två olika lager av kristallina halvledare placeras i konjunktion eller skiktas ihop med alternerande eller olika bandgap. Oftast används i solid state elektriska enheter, heteroövergångar kan också bildas mellan två halvledare med olika egenskaper, till exempel en som är kristallin medan den andra är metallisk. När funktionen hos en elektrisk anordning eller apparatapplikation beror på mer än en heteroövergång, placeras de i formation för att skapa vad som kallas en heterostruktur. Dessa heterostrukturer används för att öka energin som produceras av olika elektriska enheter, såsom solceller och lasrar.
Det finns tre olika typer av heterojunctions. När dessa gränssnitt mellan halvledare skapas, kan de bilda vad som kallas ett gränsöverskridande gap, ett förskjutet gap eller ett brutet gap. Dessa olika typer av heteroövergångar beror på energigapet som skapas som ett resultat av de specifika halvledarmaterialen.
Mängden energi ett material kan producera är direkt relevant för storleken på energigapet som skapas av heteroövergången. Typen av energigap är också viktig. Detta energigap består av skillnaden som ligger mellan valensbandet, som produceras av en halvledare, och ledningsbandet, som produceras av den andra.
Heterojunctions är standard i varje laser som tillverkas sedan vetenskapen om heterojunctions blev standard i branschen. Heterojunction möjliggör produktion av lasrar som kan fungera vid normal rumstemperatur. Denna vetenskap introducerades först 1963 av Herbert Kroemer, även om den inte blev standardvetenskapen inom lasertillverkningsindustrin förrän flera år senare, när den faktiska materialvetenskapen kom ikapp med principtekniken.
Idag är heterojunctions ett viktigt element för varje laser, från skärande lasrar i CNC-maskiner till lasrar som läser DVD-filmer och cd-skivor. Heterojunctions används också i höghastighets elektroniska enheter som arbetar vid mycket höga frekvenser. Ett exempel är en transistor med hög elektronmobilitet, som driver mycket av sina funktioner vid över 500 GHz.
Tillverkningen av många av heterojunctions idag görs genom en exakt process som kallas CVD, eller kemisk ångavsättning. MBE, som står för molecular beam epitaxy, är en annan process som används för att tillverka heterojunctions. Båda dessa processer är extremt exakta till sin natur och mycket dyra att genomföra, särskilt jämfört med den mestadels föråldrade processen för kiseltillverkning av halvledarenheter, även om kiseltillverkning fortfarande är mycket populär i andra applikationer.