化合物半導体市場の規模、シェア、トレンド分析レポート。タイプ別（III-V化合物半導体、II-VI化合物半導体、サファイア、IV-IV化合物半導体）、堆積技術別（化学蒸着法、分子線エピタキシー、ハイドライド気相成長法、アモノサーマル、液相エピタキシー、原子層堆積法）、製品別（パワー半導体、トランジスタ、集積回路、ダイオード、整流器）、アプリケーション別（ITおよび通信、産業およびエネルギーおよび電力、航空宇宙および防衛、自動車、民生用電子機器、ヘルスケア）、地域別（北米、ヨーロッパ、APAC、中

市場概要

世界の化合物半導体市場規模は2023年に1,350億米ドルに達し、予測期間（2024年～2032年）中に10.70%のCAGRを記録し、2032年までに3,370.2億米ドルに達すると予測されています。

化合物半導体が提供する大きな性能上の利点は、技術用途の幅広い範囲に必要不可欠です。シリコンは、GaAs や InP などの化合物半導体よりも高速で動作することはできません。化合物半導体は、長波長の赤外線から高周波の紫外線や可視光線まで、広範囲の電磁放射を生成および受信することもできます。化合物半導体材料には、通信や一般照明 (LED) (光ファイバー用のレーザーおよび受信機) の形で光を感知および放出する機能もあります。化合物半導体で作られたウェーハは、太陽光発電、スピントロニクス、マイクロエレクトロニクスなど、さまざまな分野で使用されています。これらは、より優れた性能をサポートし、エネルギー効率を高めて高出力でのスイッチングを高速化します。研磨されたウェーハは、数マイクロメートルの厚さの単一のシリコンカーバイド結晶の層で覆われ、エピタキシャルウェーハになります。シームレスな製造を可能にするには、厚さ、キャリア濃度、欠陥密度を正確に制御する必要があります。

市場の動向

化合物半導体市場を牽引する主な要因は何ですか?

LED技術における化合物半導体エピタキシャルウェーハの需要増加

マイクロエレクトロニクス、太陽光発電、フォトニクスは、エピタキシャル ウェーハを半導体複合基板として使用するアプリケーションのほんの一部です。LED照明技術における化合物半導体エピタキシャル ウェーハの広範な使用は、世界規模で業界の拡大を促進しています。電力消費の削減に役立つエネルギー効率の高い照明製品の需要の増加は、住宅、商業、産業部門で従来の照明製品を LED 照明に置き換える主な原動力です。ほとんどの LED ライトには複数の IC が含まれています。効率が高いため、現在ではシリコン ウェーハの代わりにエピタキシャル ウェーハ チップがこれらの IC の製造に使用されています。そのため、メーカーはこの化合物半導体ウェーハをエピタキシャル層でコーティングして、半導体ウェーハの性能を向上させます。エピタキシャル層がシリコン ウェーハ上で成長するにつれて、ウェーハの電気特性が向上し、LED 照明の電力容量が増加し、ある程度は市場の成長につながります。

シリコンベースの技術に対する化合物半導体の利点

世界的に、化合物半導体に基づく技術はシリコンベースの技術よりも好まれています。化合物半導体はシリコンよりも優れた電気特性を持っています。化合物半導体エピタキシャル ウェーハの飽和電子速度と電子移動度の高さを考えてみましょう。エネルギー バンドギャップが広いため、化合物半導体は比較的過熱に強いです。また、電子回路ではシリコン デバイスよりもノイズが少なく、特に高周波でノイズが少ない傾向があります。化合物半導体エピタキシャル ウェーハは、その優れた特性により、衛星通信、携帯電話、マイクロ波リンク、高周波レーダー システムに適した選択肢です。化合物半導体がシリコンよりも優れていることが、市場拡大の原動力となっています。

化合物半導体市場の成長を鈍化させる主な要因は何ですか?

化合物半導体材料および部品の高コスト化

血管形成術後の再狭窄とは、血管腔の直径が減少することです。末梢領域の動脈硬化性病変の治療には、経皮経管血管形成術 (PTA) と呼ばれる低侵襲性血行再建術が使用されます。この低侵襲性技術の広範な使用を制限する経皮血管形成術の重大な欠点である再発性狭窄 (再狭窄) により、主に成功した介入の後に、患者の 60% (最初の 12 か月以内) で後期臨床失敗が発生します。内皮機能の低下、血小板活性の上昇、損傷に対するより攻撃的な細胞反応は、糖尿病患者のその他の特徴です。さらに、糖尿病患者は再狭窄を経験する可能性が高く、これが市場の拡大を制限します。

化合物半導体市場の将来の機会は何ですか?

先端技術における化合物半導体の利用拡大

超伝導体、カーボンナノチューブ、GaN などの化合物半導体は、次世代スマートテクノロジーの創出に使用されることが期待される新素材のほんの一部です。スマートグリッドとスマートインフラストラクチャのコアコンポーネントは、新しいタイプのケーブル、パワーエレクトロニクス、ケーブル絶縁体、ケーブル誘電体、エネルギー貯蔵デバイスです。市場が成熟するにつれて、これらのテクノロジーの使用が増えることで、GaN やその他の化合物半導体の需要も増加すると予想されます。最先端の化合物半導体デバイスとモジュールを組み込むことで、電力システムの制御と信頼性の向上、コストの削減、機器の寿命の延長など、新しいスマートインフラストラクチャの効率化が促進されることも期待されます。したがって、化合物半導体エピタキシャルウェーハ市場の成長は、スマートテクノロジーの開発から大きな恩恵を受けると予想されます。

セグメント分析

世界の市場は、タイプ、堆積技術、製品、およびアプリケーションによって分割されています。

タイプ別に見ると、世界市場は、III-V 化合物半導体、サファイア、IV-IV 化合物半導体、II-VI 化合物半導体、その他に分かれています。

IV-IV化合物半導体セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に10.5％のCAGRで成長すると予想されています。スズ、鉛、ゲルマニウム、フレロビウム、シリコン、炭素（非金属）を含む第14族元素は、IV-IV化合物半導体（半金属）で使用されます。タイプIV元素で作られた2つの主要な化合物半導体は、シリコンカーバイドとシリコンゲルマニウムです。シリコンは製造が容易なため、半導体や電子機器で広く使用されています。また、重要な機械的および電気的特性も備えています。シリコンは、ICのさまざまなアクティブコンポーネントを絶縁するシリコン酸化物を形成できるため、多くの集積回路やボードでシリコンが使用されています。低消費電力で高出力の高度で低コストのデバイスには、半導体および電子工学の技術的転換が不可欠です。

III-V 化合物半導体セグメントは、11.5% というより高い CAGR が見込まれています。13 種類の金属と 15 種類のアニオンの組み合わせにより、III-V 化合物半導体が形成されます。これらは主に InP、InAs、GaAs、GaN、および InSb で構成されています。高い電子移動度、直接バンドギャップ、および低い結合エネルギーなどの優れた電子特性により、高性能光電子デバイスで広く使用されています。業界関係者と技術専門家が化合物半導体のウェーハとフィルムの開発に加速的努力を注いだ結果、市場は拡大しています。さらに、進化する高出力半導体デバイスと製品の導入により、さまざまな化合物半導体と関連する堆積技術の需要が高まっています。太陽光発電モジュール、光学デバイス、および無線通信製品の使用の増加が、市場の拡大をサポートすると予想されます。

堆積技術に基づいて、世界市場は化学気相堆積法、水素化物気相エピタキシー法、分子線エピタキシー法、液相エピタキシー法、アンモン熱法、原子層堆積法などに分かれています。

化学蒸着セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に 8.5% の CAGR で成長すると予想されています。固体基板上では、CVD 技術を使用して 2D ナノマテリアルと薄膜が頻繁に作成されます。この方法では、高温と真空をチャンバー内で使用して、前駆物質が事前に選択された基板上で反応または分解できるようにします。CVD プロセスでは、堆積される材料の揮発性成分が他のガスと化学的に反応して不揮発性固体が生成され、それが適切な基板上に原子的に堆積されます。

分子線エピタキシー分野は、12.6% という高い CAGR を記録すると予想されています。分子線エピタキシー (MBE) と呼ばれるエピタキシー技術は、単結晶を薄膜として堆積するために使用されます。MBE はナノテクノロジーの進歩に不可欠なツールであり、トランジスタを含む半導体デバイスの製造に頻繁に使用されています。多くの業界でこの技術の採用が始まっています。さらに、予測期間中、MBE による電子デバイスの製造へのナノテクノロジーの導入が市場拡大を支えると予想されています。

製品に基づいて、世界の市場は、パワー半導体、ダイオードと整流器、トランジスタ、集積回路、その他に分かれています。

パワー半導体セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に9.5％のCAGRで成長すると予想されています。ソリッドステートエレクトロニクスは、電力を変換および制御するためにパワーエレクトロニクスで使用されます。スイッチとアンプはどちらもパワーエレクトロニクスデバイスで作ることができます。運用効率のため、パワーエレクトロニクス企業はデバイスとモジュールに化合物半導体を使用しています。化合物半導体パッケージは、電圧、電流、周波数などの出力パラメータを調整できるさまざまなソリッドステートパワーエレクトロニクスデバイスを作成するために使用されます。ソーラーインバータやハイブリッドカーなどの製品でより効果的なエネルギー管理が求められているため、SiCやGaNなどの化合物半導体は高電圧パワーエレクトロニクスにますます必要になっています。

ダイオードと整流器のセグメントは、11.8% という高い CAGR を記録すると予想されています。ダイオードと呼ばれる半導体デバイスは、電流の流れを一方向にしか許可しません。交流電流は整流器によって直流電流に変換されます。LED とレーザー ダイオードでは、化合物半導体ダイオードを使用して光を生成します。ハイブリッド電気自動車や電力会社スイッチング用のインバータ ユニットでは、ワイド バンドギャップ半導体電力整流器が使用されます。最先端の将来の半導体デバイスを作成するには、半導体エンジニアリングの進歩が不可欠です。

アプリケーションに基づいて、世界の市場は、IT および通信、産業およびエネルギーおよび電力、民生用電子機器、航空宇宙および防衛、自動車、ヘルスケアに分かれています。

IT および通信セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に 10.2% の CAGR で成長すると予想されています。ネットワークおよび通信用のメインフレーム プロセッサ、サーバー、パーソナル コンピューター、および特定用途向け集積回路 (ASIC) はすべて、化合物半導体技術を使用しています。化合物半導体は、通信分野のネットワーク システム、通信スイッチング、携帯電話基地局、オプトエレクトロニクス、およびワイヤレス製品で使用されています。化合物半導体は、ネットワーク システム、通信スイッチング、携帯電話基地局、オプトエレクトロニクス、およびワイヤレス製品を含む、幅広い通信アプリケーションで使用されています。これらのアプリケーションは、市場拡大の有利な機会を提供します。

産業およびエネルギー・電力部門は、13.2% という高い CAGR が見込まれています。産業部門は、現場の機械の追跡と監視に苦労しており、その結果、運用とパフォーマンスが非効率的になっています。産業関係者は、これらの問題に対処するために、適応性が高く、サイズが小さく、手頃な価格で、高性能で信頼性の高いリアルタイム ソリューションを提供するマイクロコントローラ ベースのシステム プロセッサの実装を開始しました。これにより、業界のグローバル市場に有利な成長の見通しが生まれます。

地域分析

アジア太平洋地域が世界市場を支配

世界市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEA の 4 つの地域に分かれています。

アジア太平洋地域は、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に12.4％のCAGRで成長すると予想されています。世界で最も急速に成長している地域はアジア太平洋です。ハイエンドの強化技術の利用可能性、スマートエレクトロニクスの需要の高まり、製造業の拡大により、化合物半導体技術にとって最も収益性の高い市場となっています。さらに、パッケージング技術をサポートする多くの有益な非営利団体が市場の拡大を牽引しています。この地域の化合物半導体市場は、これらの組織が最先端技術を使用して電力インフラを構築するために講じるさまざまな取り組みの結果として拡大しています。現在、世界市場はアジア太平洋によって牽引されており、最高のCAGRで地域的に最も急速に成長すると予想されています。高電圧動作デバイスの需要の増加により、すべての業界の企業は、効果的な電力管理を確保するために半導体技術の改善の重要性を認識しています。パワーモジュールと自動スイッチングデバイスの需要が高いため、市場はより速いペースで成長すると予想されています。

ヨーロッパでは、予測期間中に化合物半導体市場が9.2%のCAGRでダイナミックに成長すると予想されています。世界市場の市場参加者は、ヨーロッパで有利な機会にアクセスできます。市場は主に、西ヨーロッパと東ヨーロッパの両方で拡大している中国の存在と、強化されているヨーロッパ経済によって推進されています。先進化合物半導体の主要市場の1つはヨーロッパです。大手企業は、市場シェアを拡大し、製品ポートフォリオを通じて次世代技術を提供するために、小規模な半導体企業を買収しています。先進的な電子自動車の採用、デジタル電子機器の増加、先進的な仮想システムにより、ヨーロッパの化合物半導体技術ベンダーには多くの成長機会が生まれています。民生用電子機器業界の発展、自動車の先進運転支援などの最先端技術の採用、そして市場の成長を促進するこの地域での低消費電力デバイスの需要により、この地域では予測期間中に先進パッケージング市場の高い成長率が見込まれています。

北米は、予測期間中に化合物半導体市場で7.1％という大幅なCAGRを達成すると予想されています。この地域での化合物半導体デバイスと技術の需要の高まりにより、北米は機械、自動車、電子機器に使用される半導体の世界市場への主要な貢献者の1つとなっています。さまざまな業界のインテリジェントでスマートな技術プラットフォームに対する需要により、高度なパッケージング技術の使用が増加し、化合物半導体の需要が高まっています。さらに、予測期間中、化合物半導体市場は、民生用電子機器や電気自動車でのマイクロコントローラとマイクロプロセッサの使用によって牽引されると予想されています。新しい技術の早期導入と米国を拠点とする多数の企業の存在により、技術の新しい用途の探索が容易になります。企業は、非常に細分化された市場での市場シェアを拡大するために、合併と買収の戦術を採用しています。

LAMEA地域は、予測期間中に世界の化合物半導体市場で10.1％の中程度のCAGRが見込まれています。 LAMEAでは、さまざまな業界で最先端技術の採用が比較的遅いです。 化合物半導体業界の主要地域は中東とラテンアメリカです。 ドバイ、アブダビ、オマーン、ヨルダンなどの国での高度な技術に対する需要の増加は、化合物半導体市場の拡大の機会を提供すると予測されています。 主要な市場プレーヤーもLAMEAに製造および流通ネットワークを確立しており、市場の成長に大きな影響を与えると予想されています。 LAMEAは、エネルギーと電力、電気自動車、インバータ、民生用電子機器など、さまざまな分野で徐々に最先端技術を採用しています。 エアコンや冷蔵庫などのアプリケーションでパワーモジュールが成長すると予想されることは、市場にとって有利です。

最近の動向

• ルネサス エレクトロニクス株式会社は、2022年8月、電気自動車インバータ向けの新世代Si IGBT（シリコン絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を発売しました。
• 2022 年 10 月、 NXP Semiconductor NV は、スマート ホーム向けの Matter デバイスの開発を推進するために、NXP Matter 対応開発プラットフォームを発表しました。