Полупроводниковые гетероструктуры в системе широко используются главным образом в оптоэлектронике. Интенсивные работы по созданию на основе гетеропереходов самых массовых приборов современной электроники — диодов, транзисторов и тиристоров фактически только начинаются. Благодаря высокому уровню развития технологии изготовления этих приборов на основе кремния, все возникающие потребности улучшения параметров удовлетворялись в рамках возможного.

Однако существует предел бесконечного улучшения параметров, определяемый физическими свойствами самого материала. Расширение областей применения приборов, повышение требований к быстродействию и рабочим температурам обусловили поиск материалов с большей шириной запрещенной зоны, чем у 51, для изготовления диодов, транзисторов и тиристоров. Переход на широкозонные материалы и в первую очередь отвечает общей тенденции развития полупроводниковой электроники — повышению быстродействия и мощности единичного прибора без увеличения его габаритных показателей. Чем больше ширина запрещенной зоны, тем выше предельная температура структуры. А поскольку ток через полупроводниковый прибор из-за рассеиваемой в нем мощности потерь ограничивается предельной температурой структуры, то ширина запрещенной зоны определяет и предельную плотность тока через полупроводниковую структуру с p-n переходом, а также значения напряжения пробоя, тока утечки и их температурные зависимости, позволяя значительно улучшить эти параметры при применении более широкозонных материалов.

Рассмотрим применение гетероструктур в полупроводниковых диодах на примере силовых диодов, где особенно отчетливо видна противоречивость требований к параметрам структуры и где наиболее ярко проявились новые тенденции в связи с использованием новых материалов. Не случайно одно из первых предложений по использованию гетеропереходов в полупроводниковых приборах относится к мощным диодам. Так, в 1967 г. Ж. И. Алферов предложил выпрямитель на сверхвысокие плотности тока на основе двойной гетероструктуры. В такой структуре, благодаря выводу рассеиваемой в пропускном направлении мощности в виде когерентного излучения может быть реализован вентиль на сверхвысокие плотности тока. В этом предложении впервые речь зашла об использовании собственного рекомбинационного излучения структур для существенного улучшения параметров силовых диодов.