非常に薄い（1原子層から数十ナノメートル）異種の半導体層や不純物変化層が周期的に積み重なった超薄膜構造。超格子には規則合金のように自然界に存在するものもあるが、結晶基板表面上に分子線エピタキシー法などの手法を使って、人工的に異種類の原子層を積層させてつくることができる。超格子構造におけるキャリアの閉じこめ、トンネル効果などの量子効果を利用した光電子デバイスに応用されている。