![]() | • レポートコード:SRSE54190DR • 出版社/出版日:Straits Research / 2025年1月 • レポート形態:英文、PDF、約120ページ • 納品方法:Eメール(受注後2-3日) • 産業分類:半導体・電子 |
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レポート概要
世界の化合物半導体市場規模は2024年に1,494億5,000万米ドルと評価され、2025年の1,654億4,000万米ドルから2033年には3,730億9,000万米ドルに達し、予測期間(2025年~2033年)には10.7%のCAGRで成長すると予想されています。
複合半導体による大幅な性能上の優位性は、技術用途の拡大に不可欠です。シリコンは、GaAs や InP などの複合半導体よりも高い速度では動作できません。また、複合半導体は、長波長の赤外線から高周波の紫外線や可視光に至るまで、幅広い電磁波を発生および受信することができます。
また、通信や一般照明(LED)(光ファイバー用レーザーおよび受信機)として、光を感知および放出する能力も備わっています。化合物半導体製のウエハーは、太陽電池、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。これらのウエハーは、性能の向上と、エネルギー効率の向上に伴う高出力での高速スイッチングを可能にします。研磨したウエハーに、厚さ数マイクロメートルの炭化ケイ素単結晶を積層してエピタキシャルウエハーを作ります。これをシームレスに製造するには、厚さ、キャリア濃度、欠陥密度の精密な制御が必要です。
レポート目次化合物半導体市場の成長要因
LED 技術における化合物半導体エピタキシャルウエハーの需要の増加
マイクロエレクトロニクス、太陽光発電、フォトニクスは、半導体化合物基板としてエピタキシャルウエハーを使用してい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エハーの普及は、この産業の世界的な拡大を推進しています。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、家庭用、商業用、および産業用分野において、従来の照明製品から LED 照明への代替の主な推進要因となっています。LED 照明の大部分には、複数の IC が搭載されています。その高い効率から、現在では、シリコンウエハーの代わりにエピタキシャルウエハーチップがこれらの 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エハーにエピタキシャル層をコーティングして、半導体ウエハーの性能を向上させています。エピタキシャル層がシリコンウエハー上に成長するにつれて、ウエハーの電気的特性が向上し、LED 照明の電力容量が増加し、ある程度まで市場が成長します。
シリコン技術に対する化合物半導体の優位性
世界的には、シリコン技術よりも化合物半導体技術の方が好まれています。化合物半導体は、シリコンよりも優れた電気特性を有しています。化合物半導体エピタキシャルウエハーの飽和電子速度と電子移動度の高さを考えてみてください。エネルギーバンドギャップが広い化合物半導体は、過熱に対して比較的耐性があります。また、シリコンデバイスに比べ、特に高周波域において、電子回路でのノイズの発生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エハーは、その特性が改善されているため、衛星通信、携帯電話、マイクロ波リンク、および高周波レーダーシステムに効果的な選択肢です。シリコンに対する化合物半導体の優位性が、市場拡大の原動力となっています。
市場抑制要因
化合物半導体材料および部品の高コスト
血管形成術後に、血管内腔の直径が狭くなることを再狭窄といいます。末梢部のアテローム性動脈硬化病変の治療には、経皮的血管形成術(PTA)と呼ばれる低侵襲の血管再建処置が用いられます。経皮的血管形成術の大きな欠点である再狭窄(再狭窄)により、この低侵襲技術の普及が妨げられており、当初の処置は成功したにもかかわらず、60% の患者で 12 ヶ月以内に臨床的失敗が見られます。糖尿病患者には、内皮機能の低下、血小板活性の亢進、および損傷に対する細胞応答の活性化といった追加的な特徴があります。さらに、糖尿病患者は再狭窄のリスクが高く、これが市場拡大の障壁となっています。
市場機会
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、次世代のスマートテクノロジーの創出に利用が期待されている新素材の一部にすぎません。スマートグリッドおよび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、新しい種類のケーブル、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、およびエネルギー貯蔵デバイスです。市場が成熟するにつれて、これらの技術の活用拡大により、GaN などの化合物半導体の需要も増加すると予想されます。また、最先端の化合物半導体デバイスや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、機器の寿命延長など、新しいスマートインフラの効率化が促進されるものと予想されます。したがって、化合物半導体エピタキシャルウエハー市場は、スマート技術の開発により大きな恩恵を受けると予想されます。
地域別動向
アジア太平洋地域:支配的な地域
アジア太平洋地域は、この市場に最も大きく貢献しており、予測期間中は 12.4% の CAGR で成長すると予想されています。世界的に最も急成長している地域はアジア太平洋地域です。ハイエンドの高度技術の利用可能性、スマートエレクトロニクスの需要の高まり、製造産業の拡大により、この地域は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、包装技術を支援する多くの非営利団体が、市場の拡大を推進しています。これらの団体が、最先端技術を用いた電力インフラの構築に取り組んでいる結果、この地域の化合物半導体市場は拡大しています。世界市場は現在、アジア太平洋地域が主導しており、この地域は最も高い CAGR で、地域別では最も速い成長が見込まれています。高電圧動作デバイスの需要の増加に伴い、あらゆる産業の企業が、効果的な電力管理を確保するための半導体技術の向上の重要性を認識しています。パワーモジュールや自動スイッチングデバイスの需要が高いため、この市場はより速いペースで成長すると予想されます。
ヨーロッパ:成長地域
ヨーロッパは、予測期間中の CAGR が 9.2% と、化合物半導体市場でダイナミックな成長が見込まれています。世界市場の市場参加者は、ヨーロッパで収益性の高いビジネスチャンスにアクセスすることができます。この市場は、主に、西ヨーロッパおよび東ヨーロッパにおける中国のプレゼンスの高まりと、ヨーロッパ経済の強化によって牽引されています。先進的な化合物半導体の主要市場の一つはヨーロッパです。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、大手企業は小規模の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台数の増加、および先進的な仮想システムは、欧州の化合物半導体技術ベンダーに多くの成長機会を生み出しています。家電産業の発展、自動車への先進的な運転支援などの最先端技術の採用、およびこの地域における低消費電力デバイスの需要が市場を牽引しているため、この地域は予測期間において、先進的な包装市場の高い成長率が見込まれています。
北米は、予測期間において化合物半導体市場で 7.1% の高い CAGR を記録すると予想されています。この地域における化合物半導体デバイスおよび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に大きく貢献しています。さまざまな産業におけるインテリジェントでスマートな技術プラットフォームの需要の高まりにより、高度な包装技術の利用が増加し、化合物半導体の需要も増加しています。さらに、予測期間中は、家電製品や電気自動車におけるマイクロコントローラやマイクロプロセッサの使用が、化合物半導体の市場を牽引すると予想されます。新技術の早期採用と、米国に拠点を置く多くの企業の存在により、この技術の新しい用途の探求が容易になっています。企業は、高度に細分化された市場でのシェア拡大のために、M&A 戦略を採用しています。
LAMEA 地域は、予測期間において、世界の化合物半導体市場で 10.1% の緩やかな CAGR を記録すると予想されています。LAMEA では、さまざまな産業において、最先端技術の採用は比較的遅れています。化合物半導体産業の主要地域は、中東およびラテンアメリカです。ドバイ、アブダビ、オマーン、ヨルダンなどの国々における先端技術の需要の高まりは、化合物半導体市場の拡大の機会となることが予想されます。主要市場プレーヤーも LAMEA に製造および流通ネットワークを構築しており、市場の成長に大きな影響を与えると予想されます。LAMEA は、エネルギー、電力、電気自動車、インバーター、家電製品など、さまざまな分野で最先端の技術を徐々に採用しています。パワーモジュールは、エアコンや冷蔵庫などの用途で成長が見込まれるため、市場にとって有利です。
セグメント分析
種類別
IV-IV 化合物半導体セグメントは、市場に最も大きく貢献しており、予測期間中は 10.5% の CAGR で成長すると予想されています。IV-IV 化合物半導体(メタロイド)には、スズ、鉛、ゲルマニウム、フレロビウム、シリコン、炭素(非金属)などの 14 族元素が使用されています。IV 型元素から作られる 2 つの主要な化合物半導体は、炭化ケイ素とシリコンゲルマニウムです。シリコンは製造が容易であるため、半導体や電子機器に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 のさまざまな能動部品を絶縁する酸化シリコンを形成する能力があるため、多くの集積回路や基板にシリコンが使用されています。低消費電力、高出力の高度で低コストのデバイスを実現するには、半導体および電子エンジニアリングの技術革新が不可欠です。
III-V 化合物半導体セグメントは、11.5% の高い CAGR を記録すると予想されています。13 種類の金属と 15 種類の陰イオンが結合して、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。電子移動度、直接バンドギャップ、結合エネルギーが低いなどの優れた電子特性により、高性能のオプトエレクトロニクスデバイスに広く使用されています。業界関係者や技術専門家が化合物半導体ウエハーおよびフィルムの開発を加速している結果、市場は拡大しています。さらに、高出力半導体デバイスや製品の登場により、さまざまな化合物半導体および関連する成膜技術の需要が高まっています。太陽光発電モジュール、光デバイス、無線通信製品の用途拡大が、市場の拡大を後押しすると予想されます。
成膜技術別
化学気相成膜セグメントは、市場で最大のシェアを占めており、予測期間中は年平均成長率 8.5% で成長すると予想されます。固体基板では、CVD 技術を用いて 2 次元ナノ材料や薄膜が頻繁に作成されています。この手段では、チャンバー内で高温と真空を用いて、前駆物質を事前に選択した基板上で反応または分解させます。CVD プロセスでは、堆積させる材料の揮発性成分が他のガスと化学反応して不揮発性の固体となり、それが適切な基板上に原子レベルで堆積します。
分子線エピタキシー分野は、12.6% の高い 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) として知ら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欠かせないツールであり、トランジスタなどの半導体デバイスの製造に頻繁に使用されています。多くの産業がこの技術を採用し始めています。さらに、予測期間中は、MBE による電子デバイスの生産へのナノテクノロジーの導入が、市場の拡大を後押しすると予想されます。
製品別
パワー半導体セグメントは、市場に最も大きく貢献しており、予測期間中は 9.5% の CAGR で成長すると予想されています。固体電子機器は、電力を変換および制御するためのパワーエレクトロニクスに使用されています。スイッチと増幅器の両方は、パワー電子デバイスで製造することができます。動作効率の高さから、パワーエレクトロニクス企業は、自社のデバイスやモジュールに化合物半導体を使用しています。化合物半導体の包装は、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固体パワーエレクトロニクスデバイスを製造するために使用されています。SiC や GaN などの化合物半導体は、ソーラーインバーターやハイブリッド車などの製品におけるより効果的なエネルギー管理の需要の高まりから、高電圧パワーエレクトロニクスにますます必要となっています。
ダイオードおよび整流器セグメントは、11.8% の高い 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、電流の一方向のみを通過させます。交流は、整流器によって直流に変換されます。LED およびレーザーダイオードでは、化合物半導体ダイオードが光の発光に使用されています。ハイブリッド電気自動車や電力ユーティリティのスイッチング用インバータユニットには、ワイドバンドギャップ半導体パワー整流器が使用されています。最先端の未来型半導体デバイスを開発するには、半導体エンジニアリングの進歩が不可欠です。
用途別
IT・通信分野は、市場に最も大きく貢献しており、予測期間中は 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、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、ワイヤレス製品に使用されています。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、ワイヤレス製品など、幅広い通信用途に使用されています。これらの用途は、市場拡大のための有利な機会を提供しています。
産業およびエネルギー・電力分野では、13.2% の高い CAGR が予想されています。産業部門は、現場機械の追跡および監視に苦慮しており、その結果、業務効率やパフォーマンスの低下を招いています。産業関係者は、これらの問題に対処するため、適応性が高く、小型、手頃な価格で、高性能かつ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導入を開始しています。これにより、この産業のグローバル市場には、収益性の高い成長が見込まれます。
化合物半導体市場の主要企業一覧
-
- Cree Inc.
- Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd.
- Qorvo
- NXP Semiconductor N.V.
- Renesas Electronics Corporation
- Nichia Corporation
- Samsung Electronics
- Texas Instruments Inc.
- STMicroelectronics NV
- Infineon Technologies AG.
最近の動向
2022年8月、ルネサスエレクトロニクス株式会社は、電気自動車用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 N.V. は、スマートホーム向けMatterデバイスの開発を推進する、Matter対応の開発プラットフォームを発売しました。
化合物半導体市場のセグメント化
種類別(2021年~2033年
- 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(2021-2033)
- 化学気相堆積
- 分子線エピタキシー
- 水素化物気相エピタキシー
- アンモニア熱
- 液相エピタキシー
- 原子層堆積
製品別(2021-2033
- パワー半導体
- トランジスタ
- 集積回路
- ダイオードおよび整流器
用途別(2021-2033
- 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
- 家電
- 医療
地域別(2021-2033
- 北米
- ヨーロッパ
- アジア太平洋
- 中東およびアフリカ
- ラテンアメリカ
目次
- ESG の動向
- 免責事項
エグゼクティブサマリー
調査範囲とセグメント化
市場機会の評価
市場動向
市場評価
規制の枠組み
世界の化合物半導体市場規模分析
- 世界の化合物半導体市場 概要
- 種類別
- 概要
- 金額別種類
- III-V 化合物半導体
- 金額別
- II-VI 化合物半導体
- 金額別
- サファイア
- 金額別
- IV-IV 化合物半導体
- 金額別
- 概要
- 成膜技術別
- 概要
- 成膜技術 金額別
- 化学気相成膜
- 金額別
- 分子線エピタキシー
- 金額別
- 水素化物気相エピタキシー
- 金額別
- アンモニア熱
- 金額別
- 液相エピタキシー
- 金額別
- 原子層堆積
- 金額別
- 概要
- 製品別
- 概要
- 製品 金額別
- パワー半導体
- 金額別
- トランジスタ
- 金額別
- 集積回路
- 金額別
- ダイオードおよび整流器
- 金額別
- 概要
- 用途別
- 概要
- 用途 金額別
- ITおよび通信
- 金額別
- 産業およびエネルギー・電力
- 金額別
- 航空宇宙および防衛
- 金額別
- 自動車
- 金額別
- 家電
- 金額別
- 医療
- 金額別
- 概要
北米市場分析
ヨーロッパ市場分析
アジア太平洋市場分析
中東およびアフリカ市場分析
ラテンアメリカ市場分析
競争環境
市場プレーヤーの評価
調査方法
付録
