化合物半導體材料主要是由兩種或兩種以上元素形成的，主要有砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化矽（SiC）等。此類化合物半導體材料的優點有高電子遷移率、高頻率、寬幅頻寬、高線性度、高功率、材料多元性以及抗輻射等。
其中砷化鎵（GaAs）主要運用於通訊領域，受益於通信射頻中的PA，GaAs微波射頻器件越來越廣泛應用於移動手機、無線區域網路、光纖通訊、衛星通訊、衛星定位、GPS 汽車導航等領域，市場佔有率最高；
氮化鎵（GaN）大功率、高頻性能更加出色，主要運用於軍事領域；
碳化矽（SiC）則主要運用於汽車及工業電力電子領域，其在大功率轉換應用中優勢明顯。
三安光電：主要從事化合物半導體材料的研發與應用，著重於砷化鎵、氮化鎵、碳化矽、磷化銦、氮化鋁、藍寶石等半導體新材料所涉及到外延的晶片為核心主業；
海特高新：公司的氮化鎵已成功突破6英寸GaN晶圓鍵合技術，是國內首家提供6英寸砷化鎵/氮化鎵微波集成電（GaAs/GaN MMIC）的純晶圓代工服務的製造企業，公司產品主要面向5G、雷達、新能源、物聯網等高端晶片市場
有研新材：全球領先的電磁光新材料龍頭，國內水平砷化鎵最大的供應商，也是國內靶材等半導體材料的龍頭企業之一，國內規模最大的高純金屬濺射靶材製造企業；
賽威電子：MEMS晶片全球代工龍頭，擁有全球領先的無線射頻研發能力；
斯達半導：國內IGBT領域的領軍企業，主要產品為功率半導體元器件，包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等；
天通股份：國內軟磁鐵氧體領域的領先企業，公司主要以電子材料和高端專用裝備兩條業務主線，其中高端專用裝備包括電子粉體材料專用設備、半導體晶體材料專用設備和半導體顯示專用設備三大類；
楚江新材：國內銅板帶產品方面的龍頭企業，子公司頂立是國內唯一具備碳化矽半導體材料的高端熱工設備企業。