1.1 III-V Halbleiter  

  Historisch gesehen kam die Entdeckung der III-V Halbleiter relativ spät, da diese Materialien nicht in der Natur vorkommen. Als Pioniere gelten H. Welker (Siemens, 1952) und A. Ioffe, die unabhängig voneinander in Deutschland und der ehemaligen Sowjetunion arbeiteten. Es war noch nicht lange her seit man in den späten 40er Jahren mit der systematischen Untersuchung der Anwendbarkeit von Halbleitern - damals vor allem Germanium  - begonnen hatte, als die überlegenen Transporteigenschaften der Verbindungshalbleiter erkannt wurden. Die anschließende Entwicklung führte in logischer Konsequenz zu den heutigen modernen Hochfrequenzbauelementen und Schaltungen.

Während im Bereich der Transistoren stets eine Konkurrenzsituation mit der stark ausgereiften Siliziumtechnologie herrschte, die Germanium rasch ersetzt hatte, sind die klaren Vorteile in der Optoelektronik unbestritten. Optische Quellen (LED, Laserdioden) und Detektoren (pin, APD) sowohl im Infrarot- als auch im sichtbaren Spektralbereich sind Standardbauelemente geworden. Diskrete Mikrowellenbauelemente wie Dioden (Gunn, Impatt etc.), Transistoren (MESFET) und niedrig integrierte Schaltungen sind ihren Si-Gegenstücken immer noch klar überlegen. Ebenso unbestritten ist die geringe Eignung im Bereich hochintegrierter digitaler Schaltungen, die den Massenmarkt dominieren, trotz einiger punktueller Anstrengungen und Erfolge im Supercomputerbereich (CRAY) und bei schnellen Speicherzellen [201]. Die gegenwärtigen Zukunftshoffnungen liegen vor allem im Bereich der Tele- und Datenkommunikation, an der Schnittstelle von Elektronik und Photonik [74,81,203,212].

Die III-V Verbindungen zeichnen sich durch ihre ionische Bindung aus. Je nach dem beteiligten Anion  (As , P , N , Sb ) gliedert man sie, in der Reihenfolge ihrer Bedeutung, in Arsenide, Phosphide, Nitride und Antimonide. Die beteiligten Kationen  können Al , Ga  oder In  sein. In der Folge meint der Terminus Verbindungshalbleiter einschränkend solche aus den III-V Gruppen, andere Verbindungen, von denen einige II-VI , I-VII  und IV-VI  Kombinationen ebenfalls Halbleitereigenschaften haben [227], werden nicht betrachtet.