全球複合半導體市場規模、份額和趨勢分析報告－產業概況和2032年預測

複合半導體市場規模

• 2024 年全球化合物半導體市場規模為408.6 億美元 ，預計 到 2032 年將達到 661.2 億美元，預測期內 複合年增長率為 6.20%。
• 市場成長主要得益於消費性電子、汽車和電信等應用領域對高性能電子元件日益增長的需求，尤其是 5G 和電動車 (EV) 技術
• 此外，電力電子技術的進步、再生能源系統的日益普及以及光電設備需求的成長進一步促進了市場擴張

複合半導體市場分析

• 化合物半導體，包括氮化鎵 (GaN)、砷化鎵 (GaAs)、碳化矽 (SiC) 和磷化銦 (InP) 等材料，因其高電子遷移率、熱導率和頻率性能等優異特性而日益受到重視
• 射頻 (RF) 通訊、電力電子和光子學等領域的市場正在快速成長，而傳統的矽基半導體在這些領域已無法滿足需求
• 受汽車、國防和電信業強勁需求的推動，北美在化合物半導體市場佔據主導地位，2024 年其收入份額最大，為 38.2%。
• 受中國、日本、韓國和印度等國家大規模採用智慧型手機、電動車和再生能源系統的推動，亞太地區預計將成為全球化合物半導體市場成長率最高的地區
• III-V族化合物半導體領域在2024年佔據了最大的市場收入份額，這得益於其高電子遷移率和直接帶隙特性，使其成為高速和光電應用的理想選擇。這些材料，例如砷化鎵和磷化銦，廣泛應用於射頻元件、LED和光伏電池。它們在高頻和高功率條件下的效率顯著提升了其在電信和航空航天行業的需求。

報告範圍和複合半導體市場細分 

複合半導體市場趨勢

“電力電子領域對氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）的需求激增”

• 氮化鎵 (GaN) 和碳化矽 (SiC) 等化合物半導體因其比傳統矽具有更高的效率和性能，在電力電子領域的應用日益廣泛，尤其是在高壓和高頻環境中
• 隨著電動車的普及，汽車製造商尋求減少能量損失和提高整體系統可靠性的解決方案，顯著加速了對 SiC 和 GaN 元件的需求
• 這些材料還透過實現緊湊、輕巧和熱穩定的設計促進了電子設備的小型化，這在消費性電子和電信硬體中尤其有用
• 包括太陽能和風能在內的再生能源領域正在將複合半導體納入電力轉換系統，以提高電網效率並降低維護成本
• 例如，特斯拉在其 Model 3 中整合了基於 SiC 的逆變器，以提高能源效率、減少熱量並延長車輛行駛里程

化合物半導體市場動態

司機

“5G基礎設施和高頻應用的擴展”

• 化合物半導體是 5G 網路的關鍵推動因素，因為它們為基地台和行動裝置中使用的功率放大器和天線模組提供所需的高頻性能
• 物聯網和連接設備的成長增加了對低延遲、高頻寬通訊系統的需求，這些系統依賴化合物半導體實現快速可靠的訊號傳輸
• 美國、中國和韓國等國政府正大力投資 5G 基礎設施，為滿足射頻和毫米波要求的半導體材料帶來正面的連鎖反應
• 複合半導體還透過提供比傳統矽元件更高的擊穿電壓和耐溫性來支援衛星通訊和雷達系統
• 例如，基於 GaN 的射頻元件正在部署於 5G 基地台中，以提供更好的效能和更低的能耗

克制/挑戰

“材料生產成本高，製造流程複雜”

• 由於原料昂貴且製造製程特殊，複合半導體的生產成本仍明顯高於傳統矽
• 晶圓易碎以及對精確切割、拋光和封裝的需求導致化合物半導體生產中的製造良率低和總體缺陷率較高
• 全球範圍內能夠處理 GaN、SiC 或 InP 晶圓的製造設施數量有限，導致製造商的供應受限且交貨時間較長
• 中小企業往往難以進入化合物半導體市場，因為生產需要大量的資本投入和技術專長
• 例如，SiC 晶圓的脆性增加了處理和加工過程中損壞的風險，增加了生產成本和複雜性

複合半導體市場範圍

市場根據類型、產品、沉積技術和應用進行細分。

• 依類型

根據類型，化合物半導體市場細分為III-V族化合物半導體、II-VI族化合物半導體、藍寶石、IV-IV族化合物半導體和其他。 III-V族化合物半導體在2024年佔據了最大的市場收入份額，這得益於其高電子遷移率和直接帶隙特性，使其成為高速和光電應用的理想選擇。這些材料，例如砷化鎵和磷化銦，廣泛應用於射頻元件、LED和光伏電池。它們在高頻和高功率條件下的效率顯著促進了電信和航空航太工業對其的需求。

預計藍寶石領域將在2025年至2032年期間實現最快的成長，這得益於其作為LED生產基板的日益廣泛應用以及其卓越的熱穩定性。藍寶石的耐用性、高光學透明度以及與氮化鎵(GaN)沉積的兼容性使其非常適合用於消費電子產品和國防系統中的顯示器和光學元件。

• 按產品

依產品類型，市場細分為LED、光電子元件、射頻元件和電力電子元件。 LED領域在2024年佔據了最大的市場收入份額，這得益於節能照明、顯示器背光和汽車照明應用需求的不斷增長。基於複合半導體的LED壽命更長、亮度更高、能耗更低，因此在商業和住宅領域都得到了廣泛的應用。

預計2025年至2032年間，射頻元件領域將迎來最快的成長速度，這得益於5G基地台、衛星通訊和國防應用領域應用的成長。化合物半導體能夠在高頻下工作，且訊號損耗極小，這使得射頻元件成為現代通訊基礎設施的重要組成部分。

• Deposition Technologies 公司

根據沉積技術，市場細分為化學氣相沉積 (CVD)、分子束外延、氫化物氣相外延 (HVPE)、氨熱法、液相外延、原子層沉積 (ALD) 等。 CVD 領域在 2024 年佔據市場主導地位，這得益於其在大規模高純度半導體生產中的廣泛應用。 CVD 製程可精確控製材料厚度和均勻性，使其適用於製造高性能光電和功率元件。

分子束外延領域預計將在2025年至2032年間實現最快的成長，這得益於其能夠生產用於先進研究和高速電子設備的超純且高度可控的晶體結構。其精度和適應性可滿足航空航太、研究機構和利基微電子製造領域日益增長的需求。

• 按應用

根據應用領域，化合物半導體市場細分為通用照明、電信、軍事、國防和航空航太、汽車、電源、數據通訊、商業、消費顯示、消費性設備等。受5G基礎設施快速部署和全球數據消費成長的推動，電信領域在2024年佔據了最大的收入份額。氮化鎵（GaN）和砷化鎵（GaAs）等化合物半導體對於生產網路系統中使用的高頻、高效組件至關重要。

預計汽車領域將在2025年至2032年期間實現最快的成長，這得益於電動車和自動駕駛系統的日益普及。複合半導體具有卓越的導熱性、功率效率和微型化特性，這對於下一代汽車動力總成、雷達系統和資訊娛樂模組至關重要。

複合半導體市場區域分析

•  受汽車、國防和電信業強勁需求的推動，北美在化合物半導體市場佔據主導地位，2024 年其收入份額最大，為 38.2%。
•  該地區受益於主要行業參與者的存在、電動車的廣泛採用以及對 5G 基礎設施和智慧型設備的大量投資
•  此外，對能源效率和高頻電子產品的日益重視繼續支持北美複合半導體的使用日益增長

美國化合物半導體市場洞察

受航空航太、5G 電信和電力電子領域強勁需求的推動，美國化合物半導體市場在 2024 年佔據北美地區最高收入份額，超過 79%。該市場受惠於政府加大對國內晶片製造的支持力度，以及半導體在國防應用的戰略重要性。此外，碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 技術的快速發展正在刺激創新，尤其是在電動車動力總成和再生能源系統領域。領先晶片製造商的加入以及不斷增長的研發投入，正在推動該市場的技術進步和商業應用。

歐洲化合物半導體市場洞察

預計歐洲化合物半導體市場將在2025年至2032年間實現最快成長，這得益於再生能源系統、高速鐵路和工業自動化的成長。在該地區的功率裝置和光電子裝置中，寬頻隙材料的應用日益廣泛，這些裝置用於智慧電網、汽車安全和清潔能源技術。歐盟致力於綠色技術應用和數位轉型的舉措，正在進一步加速電力轉換和高速通訊系統向基於化合物半導體的解決方案的轉變。

德國化合物半導體市場洞察

預計德國化合物半導體市場將在2025年至2032年間實現最快成長，這得益於該國在汽車和工業製造領域的領先地位。德國正積極將氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）等化合物半導體元件整合到電動車基礎設施、電源和工業設備中。德國強大的科學研究生態系統和對半導體製造設施的策略性投資也有助於提昇技術供應鏈的創新能力和自力更生能力。此外，德國致力於實現碳中和的努力與節能半導體材料在電力電子領域的應用日益增多相契合。

英國化合物半導體市場洞察

英國化合物半導體市場預計將在2025年至2032年間實現最快成長，這得益於先進電子產品投資的增加以及對高性能功率元件需求的不斷增長。英國致力於開發下一代通訊系統，尤其是5G和未來的6G網絡，這正在推動砷化鎵(GaAs)和氮化鎵(GaN)等化合物半導體的普及性。政府支持的舉措，例如威爾斯的化合物半導體應用(CSA)彈射器，在促進創新和商業化方面發揮關鍵作用。此外，英國不斷發展的電動車產業和再生能源基礎設施，也進一步促進了節能半導體材料在電源管理、雷達系統和光電應用中的整合。

亞太化合物半導體市場洞察

預計亞太化合物半導體市場將在2025年至2032年間實現最快成長，這得益於中國、韓國、日本和印度的快速技術進步、5G網路的擴張以及電動車需求的激增。亞太地區受益於強大的製造業基礎、優惠的政府政策以及不斷增加的半導體生產外商投資。新興經濟體中LED照明、先進消費性電子產品和智慧型手機應用的日益普及也大大促進了市場擴張。

中國化合物半導體市場洞察

2024年，中國化合物半導體市場佔據亞太地區最高收入份額，這得益於其強大的工業基礎、強勁的5G部署以及在消費性電子產品製造領域的主導地位。中國政府對晶片製造和在地化進程的持續投入，進一步刺激了市場需求。化合物半導體在中國智慧城市計畫、電動車充電基礎設施和配電系統的應用日益廣泛，使中國成為這些技術應用領域的全球領導者。

日本化合物半導體市場洞察

預計日本化合物半導體市場將在2025年至2032年間實現最快的成長，這得益於光電子、汽車和醫療電子應用領域的進步。日本在精密製造和材料工程方面的專業知識正助力推動先進半導體在高可靠性環境中的應用。電子產品對緊湊型節能元件的需求日益增長，以及日本對6G研究的持續投資，預計將進一步提升未來的需求。此外，日本汽車產業正在利用SiC和GaN解決方案來提升混合動力和電動車系統的性能和能源效率。

複合半導體市場份額

化合物半導體產業主要由知名公司主導，包括：

• 日亞化學工業株式會社（日本）
• Qorvo公司（美國）
• 三星（韓國）
• ams-OSRAM AG.（奧地利）
• Skyworks Solutions, Inc.（美國）
• Cree LED，SGH 旗下公司。 （美國）
• 英飛凌科技股份公司（德國）
• 意法半導體（瑞士）
• 東芝電子元件及儲存裝置株式會社（日本）
• 博通（美國）
• Lumentum Operations LLC（美國）
• 恩智浦半導體（荷蘭）
• 住友電氣工業株式會社（日本）
• 瑞薩電子株式會社（日本）
• Microchip Technology Inc.（美國）
• 高效率電源轉換公司（美國）
• 三菱電機株式會社（日本）

全球化合物半導體市場的最新發展

• 2022年，英飛凌科技股份公司與II-VI公司達成了一項為期多年的策略晶圓供應協議，增強了英飛凌對關鍵半導體材料的取得。此次合作對於滿足該領域日益增長的客戶需求、強化英飛凌的多源採購策略以及增強其供應鏈的韌性至關重要。
• 2022 年，Qorvo 推出了其最新創新產品 UF4C/SC 系列，代表了第四代 1200V SiCFET。這些 SiCFET 源自於近期收購的 UnitedSiC 技術，專為 800V 匯流排架構量身打造。該產品面向電動車車載充電器、工業電池充電器和太陽能逆變器等應用，彰顯了 Qorvo 致力於推動各種工業和再生能源領域電力電子技術發展的承諾。

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