世界の化合物半導体市場の規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

化合物半導体市場規模

• 世界の化合物半導体市場規模は2024年に408.6億米ドルと評価され、予測期間中に6.20%のCAGRで成長し、2032年には661.2億米ドル に達すると予想されています。 
• 市場の成長は、主に5Gや電気自動車（EV）技術を中心に、民生用電子機器、自動車、通信などのアプリケーションにおける高性能電子部品の需要増加によって推進されている。
• さらに、パワーエレクトロニクスの進歩、再生可能エネルギーシステムの使用の増加、光電子デバイスの需要の増加が市場拡大にさらに貢献しています。

化合物半導体市場分析

• 窒化ガリウム（GaN）、ガリウムヒ素（GaAs）、炭化ケイ素（SiC）、リン化インジウム（InP）などの材料を含む化合物半導体は、高い電子移動度、熱伝導率、周波数特性などの優れた特性により注目を集めています。
• 市場は、従来のシリコンベースの半導体では対応できなかった無線周波数（RF）通信、パワーエレクトロニクス、フォトニクスなどの分野で急速な成長を遂げている。
• 北米は、自動車、防衛、通信部門からの強い需要に牽引され、2024年には複合半導体市場で38.2%の最大の収益シェアを獲得しました。
• アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国、インドなどの国々におけるスマートフォン、電気自動車、再生可能エネルギーシステムの大規模な導入により、世界の化合物半導体市場で最も高い成長率を示すことが予想されています。
• III-V族化合物半導体セグメントは、高い電子移動度と直接バンドギャップ特性により、高速およびオプトエレクトロニクス用途に最適であり、2024年には最大の市場収益シェアを占めました。ガリウムヒ素やインジウムリンなどのこれらの材料は、無線周波数デバイス、LED、太陽電池に広く使用されています。高周波および高出力条件における効率性は、通信および航空宇宙産業における需要に大きく貢献しています。

レポートの範囲と化合物半導体市場のセグメンテーション 

化合物半導体市場の動向

「パワーエレクトロニクスにおける窒化ガリウム（GaN）と炭化ケイ素（SiC）の需要急増」

• 窒化ガリウム（GaN）や炭化ケイ素（SiC）などの化合物半導体は、特に高電圧および高周波環境において、従来のシリコンよりも優れた効率と性能を備えているため、パワーエレクトロニクスでますます使用されています。
• 電気自動車の普及拡大により、自動車メーカーはエネルギー損失を減らし、システム全体の信頼性を向上させるソリューションを求めており、SiCおよびGaN部品の需要が大幅に加速している。
• これらの材料は、小型、軽量、熱的に安定した設計を可能にすることで電子機器の小型化を促進し、特に民生用電子機器や通信ハードウェアに有用である。
• 太陽光や風力などの再生可能エネルギー分野では、電力網の効率を高め、メンテナンスコストを削減するために、複合半導体を電力変換システムに組み込んでいます。
• 例えば、テスラはモデル3にSiCベースのインバーターを統合し、エネルギー効率を向上させ、発熱を減らし、車両の航続距離を延ばしました。

化合物半導体市場の動向

ドライバ

「5Gインフラと高周波アプリケーションの拡大」

• 化合物半導体は、基地局やモバイル機器で使用されるパワーアンプやアンテナモジュールに必要な高周波性能を提供するため、5Gネットワークの重要な実現要因となっている。
• IoTと接続デバイスの増加により、高速で信頼性の高い信号伝送のために化合物半導体に依存する低遅延、高帯域幅の通信システムの需要が高まっています。
• 米国、中国、韓国などの政府は5Gインフラに多額の投資を行っており、RFおよびミリ波の要件を満たす半導体材料にプラスの波及効果をもたらしている。
• 化合物半導体は、従来のシリコン部品よりも高い破壊電圧と温度耐性を提供することで、衛星通信やレーダーシステムもサポートしています。
• 例えば、GaNベースのRFコンポーネントは、5G基地局に導入され、より低いエネルギー消費でより良いパフォーマンスを実現しています。

抑制/挑戦

「材料生産コストの高さと複雑な製造プロセス」

• 化合物半導体の製造コストは、高価な原材料と特殊な製造プロセスのために、従来のシリコンよりも大幅に高いままである。
• ウェーハの脆弱性と精密な切断、研磨、パッケージングの必要性は、複合半導体製造における製造歩留まりの低下と全体的な欠陥率の上昇につながる。
• GaN、SiC、InPウェハを処理できる製造施設は世界的に限られており、メーカーにとって供給制約と長いリードタイムにつながっています。
• 中小企業は、生産に必要な資本投資額が高く、技術的専門知識も高いため、化合物半導体市場への参入に苦労することが多い。
• 例えば、SiCウェハの脆い性質により、取り扱いや加工中に損傷するリスクが高まり、生産コストと複雑さが増します。

化合物半導体市場の展望

市場は、タイプ、製品、堆積技術、およびアプリケーションに基づいて分割されています。

• タイプ別

化合物半導体市場は、種類別に見ると、III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体、サファイア、IV-IV族化合物半導体、その他に分類されます。III-V族化合物半導体セグメントは、高い電子移動度と直接バンドギャップ特性により、高速アプリケーションやオプトエレクトロニクスアプリケーションに最適であり、2024年には最大の市場収益シェアを占めました。ガリウムヒ素やインジウムリンなどのこれらの材料は、無線周波数デバイス、LED、太陽電池に広く使用されています。高周波および高出力条件における効率性は、通信および航空宇宙産業における需要に大きく貢献しています。

サファイア分野は、LED製造における基板としての用途拡大と優れた熱安定性に支えられ、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。サファイアは耐久性、高い光透過性、そして窒化ガリウム（GaN）成膜との適合性を備えており、民生用電子機器と防衛システムの両方のディスプレイや光学部品に非常に適しています。

• 製品別

製品別に見ると、市場はLED、オプトエレクトロニクス、RFデバイス、パワーエレクトロニクスに分類されます。LEDセグメントは、エネルギー効率の高い照明、ディスプレイのバックライト、車載照明アプリケーションへの需要増加に支えられ、2024年には最大の市場収益シェアを獲得しました。化合物半導体ベースのLEDは、長寿命、高輝度、低消費電力を特徴としており、商業施設と住宅の両方で広く普及しています。

RFデバイス分野は、5G基地局、衛星通信、防衛用途での利用増加に牽引され、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。化合物半導体は高周波で動作しながら信号損失を最小限に抑えることができるため、RFデバイスは現代の通信インフラにおいて不可欠なコンポーネントとなっています。

• デポジションテクノロジーズ

堆積技術に基づいて、市場は化学気相堆積（CVD）、分子線エピタキシー、ハイドライド気相エピタキシー（HVPE）、アンモノサーマル、液相エピタキシー、原子層堆積（ALD）などに分類されます。CVDセグメントは、大規模高純度半導体製造における広範な使用により、2024年の市場を席巻しました。CVDプロセスは、材料の厚さと均一性を正確に制御できるため、高性能オプトエレクトロニクスデバイスおよびパワーデバイスの製造に適しています。

分子線エピタキシー分野は、先端研究や高速電子機器に使用される超高純度かつ高度に制御された結晶構造を製造できることから、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を示すと予想されています。その精度と適応性は、航空宇宙、研究機関、ニッチなマイクロエレクトロニクス製造における需要の高まりを支えています。

• 用途別

用途別に見ると、化合物半導体市場は、一般照明、通信、軍事・防衛・航空宇宙、自動車、電源、データ通信、商業、民生用ディスプレイ、民生用デバイス、その他に分類されます。通信分野は、5Gインフラの急速な展開と世界的なデータ消費の増加に牽引され、2024年には最大の収益シェアを占めました。GaNやGaAsなどの化合物半導体は、ネットワークシステムで使用される高周波・高効率部品の製造に不可欠です。

自動車分野は、電気自動車や自動運転システムの普及拡大を背景に、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。化合物半導体は優れた熱伝導性、電力効率、小型化を実現しており、これらは次世代の自動車パワートレイン、レーダーシステム、インフォテインメントモジュールに不可欠です。

化合物半導体市場の地域分析

•  北米は、自動車、防衛、通信部門からの強い需要に牽引され、2024年には複合半導体市場で38.2%の最大の収益シェアを獲得しました。
•  この地域は、主要な業界プレーヤーの存在、電気自動車の普及率の高さ、5Gインフラとスマートデバイスへの多額の投資の恩恵を受けている。
•  さらに、エネルギー効率と高周波エレクトロニクスへの重点の高まりにより、北米では化合物半導体の使用が増加し続けています。

米国化合物半導体市場の洞察

米国の化合物半導体市場は、航空宇宙、5G通信、パワーエレクトロニクス分野の堅調な需要に支えられ、2024年には北米市場において79%を超える最高の収益シェアを占めました。市場は、政府による国内半導体製造への支援強化と、防衛用途における半導体の戦略的重要性の恩恵を受けています。さらに、炭化ケイ素（SiC）および窒化ガリウム（GaN）技術の急速な発展は、特に電気自動車のパワートレインや再生可能エネルギーシステムにおけるイノベーションを促進しています。大手半導体メーカーの存在と研究開発投資の増加は、市場の技術進歩と商業化を促進しています。

欧州化合物半導体市場インサイト

欧州の化合物半導体市場は、再生可能エネルギーシステム、高速鉄道、産業オートメーションの成長に支えられ、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。この地域では、スマートグリッド、自動車の安全性、クリーンエネルギー技術に利用されるパワーデバイスやオプトエレクトロニクスにおいて、ワイドバンドギャップ材料の採用が拡大しています。欧州連合（EU）のグリーンテクノロジー導入とデジタルトランスフォーメーションに重点を置いた取り組みは、電力変換システムや高速通信システムにおける化合物半導体ベースのソリューションへの移行をさらに加速させています。

ドイツの化合物半導体市場の洞察

ドイツの化合物半導体市場は、自動車および産業製造分野における同国のリーダーシップに牽引され、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。ドイツは、GaNやSiCなどの化合物半導体部品を電気自動車インフラ、電源、産業機器に積極的に導入しています。また、同国の強力な研究エコシステムと半導体製造施設への戦略的投資は、技術サプライチェーンにおけるイノベーションと自立性の向上にも貢献しています。さらに、ドイツのカーボンニュートラルへの取り組みは、パワーエレクトロニクスにおけるエネルギー効率の高い半導体材料の使用量増加と足並みを揃えています。

英国の化合物半導体市場の洞察

英国の化合物半導体市場は、先端エレクトロニクスへの投資増加と高性能パワーデバイスの需要増加を背景に、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。英国は次世代通信システム、特に5Gおよび将来の6Gネットワークの開発に注力しており、ガリウムヒ素（GaAs）や窒化ガリウム（GaN）などの化合物半導体の採用が拡大しています。ウェールズの化合物半導体応用（CSA）カタパルトなどの政府支援イニシアチブは、イノベーションと商業化の促進において重要な役割を果たしています。さらに、英国で成長を続ける電気自動車セクターと再生可能エネルギーインフラは、電力管理、レーダーシステム、オプトエレクトロニクス分野におけるエネルギー効率の高い半導体材料の統合をさらに促進しています。

アジア太平洋地域の化合物半導体市場インサイト

アジア太平洋地域の化合物半導体市場は、急速な技術進歩、5Gネットワークの拡大、そして中国、韓国、日本、インドにおける電気自動車の需要の高まりを背景に、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。アジア太平洋地域は、強固な製造基盤、政府の好ましい政策、そして半導体生産への外国投資の増加といった恩恵を受けています。新興国におけるLED照明、先進的な民生用電子機器、スマートフォンアプリケーションの利用拡大も、市場拡大に大きく貢献しています。

中国化合物半導体市場洞察

中国の化合物半導体市場は、2024年にアジア太平洋地域で最も高い収益シェアを獲得しました。これは、中国の広範な産業基盤、堅調な5G展開、そして民生用電子機器製造における優位性に起因しています。中国政府によるチップ製造と現地化への継続的な投資は、市場需要をさらに刺激しています。中国のスマートシティプロジェクト、EV充電インフラ、電力配電システムへの化合物半導体の導入はますます増加しており、中国はこれらの技術の応用において世界をリードする国としての地位を確立しています。

日本化合物半導体市場インサイト

日本の化合物半導体市場は、オプトエレクトロニクス、自動車、医療用電子機器のアプリケーションの進歩に支えられ、2025年から2032年にかけて最も高い成長率を達成すると予想されています。日本の精密製造と材料工学における専門知識は、高信頼性環境における先進半導体の採用を促進しています。電子機器における小型でエネルギー効率の高い部品の需要の高まりと、6G研究への国による投資の増加は、将来の需要を押し上げると予想されます。さらに、日本の自動車業界では、ハイブリッド車や電気自動車システムの車両性能とエネルギー効率を向上させるために、SiCおよびGaNソリューションを活用しています。

化合物半導体の市場シェア

化合物半導体業界は、主に、次のような老舗企業によって牽引されています。

• 日亜化学工業株式会社（日本）
• Qorvo社（米国）
• サムスン（韓国）
• ams-OSRAM AG.（オーストリア）
• スカイワークス ソリューションズ社（米国）
• Cree LED（SGH傘下）（米国）
• インフィニオンテクノロジーズAG（ドイツ）
• STマイクロエレクトロニクス（スイス）
• 東芝デバイス＆ストレージ株式会社（日本）
• ブロードコム（米国）
• ルメンタム・オペレーションズLLC（米国）
• NXPセミコンダクターズ（オランダ）
• 住友電気工業株式会社（日本）
• ルネサス エレクトロニクス株式会社（日本）
• マイクロチップ・テクノロジー社（米国）
• エフィシエント・パワー・コンバージョン・コーポレーション（米国）
• 三菱電機株式会社（日本）

世界の化合物半導体市場の最新動向

• 2022年、インフィニオンテクノロジーズAGとII-VIインコーポレーテッドは、ウエハーに関する戦略的複数年供給契約を締結し、インフィニオンの重要な半導体材料へのアクセスを強化しました。この協業は、半導体業界における顧客の高まる需要への対応、インフィニオンのマルチソーシング戦略の強化、そしてサプライチェーンのレジリエンス強化に不可欠でした。
• 2022年、Qorvoは最新のイノベーションであるUF4C/SCシリーズを発表しました。これは1200V SiCFETの第4世代にあたります。最近買収したUnitedSiCの技術を基盤とするこれらのSiCFETは、800Vバスアーキテクチャ向けに設計されています。電気自動車のオンボードチャージャー、産業用バッテリーチャージャー、太陽光発電インバータなどの用途をターゲットとしたこのリリースは、Qorvoが様々な産業分野および再生可能エネルギー分野におけるパワーエレクトロニクスの発展に注力していることを象徴しています。

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