半導体分野におけるバンドギャップに関する技術は、材料選定から結晶成長、デバイス構造の最適化に至る一連の技術群で構成される。具体的には、ｇａｎやａｌｇａｎ、ｉｎｐ、ｉｎｇａａｓ、ｇａａｓ、ｇａｉｎｐなどの窒化物系や化合物半導体材料のバンドギャップ制御技術が中核であり、これらは多層膜構造によりチャネルやバッファ層、障壁層を設計している。特に、ｈｅｍｔやｍｏｓｆｅｔといったトランジスタデバイスにおけるゲート、ドレイン、ソースの電位差や抽出される正孔や電子の輸送特性は、バンドギャップの精密な制御に依存する。さらに、量子ドットや井戸構造の導入により、特定波長の吸収や受光感度を高める技術も重要であり、光電変換効率の向上に寄与している。太陽電池や撮像装置といった変換素子の性能向上には、層間絶縁膜や絶縁膜の最適な膜厚設計、不純物濃度の制御による暗電流やオフ電流の抑制も欠かせない。これらは固定されたバンドギャップによる電子の拡散やドリフトを抑制し、またヘテロ接合バイポーラトランジスタやｈｂｔでのベース、コレクタ、エミッタの動作においても重要な役割を果たす。結果として、格子整合性や受光波長の調整により、発電効率や発光効率を最大化する技術群として成立している。
