化合物半導体市場規模、シェア及び業界分析：タイプ別（GaN（AIGaN、INGaN）、SiC、GaAs、InP、その他）、 製品別（LED、オプトエレクトロニクス、パワーエレクトロニクス、RFデバイス）、産業別（民生用電子機器、通信、エネルギー・電力、自動車、航空宇宙・防衛、その他）、および地域別予測、2025年～2032年

世界の化合物半導体市場規模は2024年に396億8,000万米ドルと評価され、2025年の423億6,000万米ドルから2032年までに728億9,000万米ドルへ成長し、 予測期間中のCAGRは8.1%を示した。アジア太平洋地域は2024年に44.32%の市場シェアで世界複合半導体市場を支配した。

化合物半導体は、周期表の同一または異なる族に属する2つ以上の元素で構成される。化学気相成長法、原子層堆積法など様々な成膜技術を用いて製造される。これらの半導体は、高温・耐熱性、周波数応答性の向上、磁気に対する高感度、高速動作、光電子特性といった特徴的な特性を示す。

市場の成長は、5Gネットワークの継続的な進化と、民生用電子機器におけるLED需要の増加によって牽引されると予想される。しかし、化合物材料のコストと標準は、基本的な半導体よりも平均的にコストと水準が低いため、需要が制限される可能性があります。しかし、無線周波数デバイスの操作簡素化の必要性から、防衛分野におけるこれらの半導体の需要増加が見込まれています。これはポートフォリオ拡大と投資の機会をもたらす可能性があります。さらに、高速・高周波通信システムの急速な普及が市場シェアを拡大させている。

COVID-19パンデミックは化合物半導体の需要に重大な影響を与え、サプライチェーン、需要パターン、業界の力学など様々な側面に波及した。複数の半導体メーカーが必須原材料・部品・機械の調達困難に直面し、生産遅延と運営費増大を招いた。しかし、業界の適応力と革新性、継続的な技術進歩と新興用途が相まって、パンデミック後の回復と成長基盤を築いた。

日本の化合物半導体市場インサイト

日本では、次世代通信、電動モビリティ、パワーエレクトロニクス、センシング技術の高度化を背景に、化合物半導体への需要が急速に拡大しています。SiCやGaNをはじめとする高性能材料は、高耐圧・高周波・高効率といった特性が求められる産業で重要性を増しており、電力変換効率の向上やデバイスの小型化に大きく貢献しています。また、グローバルで進む先端製造技術や材料研究の革新は、日本企業に新たな競争力確立と応用領域拡大の機会を提供し、半導体産業の次なる成長ドライバーとして期待されています。

生成AIの影響

複合半導体向け生成AIの高度な設計能力が市場成長を促進

生成AIは、設計能力の向上、性能強化、信頼性向上、エネルギー効率と持続可能性におけるイノベーション促進の機会を提供するため、市場成長に大きく影響する可能性があります。生成AIは、望ましい特性を備えた新素材の発見を加速させ、GaN、 SiC、InP、その他の種類や技術の発展につながる可能性があります。様々な条件下での材料挙動をシミュレーション・予測し、性能最適化に貢献します。

さらに、AIアルゴリズムはこれらの材料に基づくデバイスの設計を最適化できます。例えば、生成AIは様々な種類の化合物半導体を用いたより効率的なパワーエレクトロニクスを設計したり、構造と材料組成を最適化することでフォトニックデバイスの性能を向上させたりできます。

化合物半導体市場の動向

LiDAR技術の急速な普及が主要トレンドに浮上

LiDAR技術は、自律走行車、産業オートメーション、環境モニタリングなどの高解像度アプリケーションにおいて、レーザー光源を用いて高精度な距離測定を実現するため、ますます重要性を増しています。LiDARシステムで使用される効率的で高性能なレーザーダイオードの重要な構成要素には、窒化ガリウム（GaN）やリン化インジウム (InP)などの化合物半導体です。

LiDARシステムが様々な産業で利用されるにつれ、より高い出力、高温動作能力、信頼性の向上を備えた先進的な半導体材料への需要が高まっています。これらの半導体はこうした特性を有しており、次世代LiDARシステムでの採用が増加しています。

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化合物半導体市場の成長要因

5Gインフラ開発におけるGaNの将来的な応用が市場成長を促進

5G無線基地局の効率性、性能、価値はGaNソリューションに大きく依存している。GaN-on-SiCは、5G基地局向け拡散型金属酸化膜半導体（LDMOS）と比較して、効率と性能において大幅な改善をもたらします。さらに、GaN-on-SiCは、熱伝導性の向上、堅牢性と信頼性の向上、高周波数での効率向上、小型MIMOアレイでの同等の性能といった利点をもたらします。

次世代5Gネットワークの展開は、ピコ、マイクロ、マクロ、ホームルーターを含むネットワーク内の全伝送セル向け電力増幅器へのGaN技術導入によって大きく影響を受けると予想される。

抑制要因

化合物半導体開発における標準化の欠如が市場拡大を阻害する

標準化された製造プロセスの導入は、異なる部品の互換性を確保し、材料の無用化リスクを低減することで、化合物半導体のサプライチェーンを最適化できる。標準化がなければ、メーカーは多数のサプライチェーンを管理するか、特定の要件を満たすために製品をカスタマイズする多大な費用を負担せざるを得ない。さらに、標準化された製造プロセスの欠如は生産のばらつきを招き、これもメーカーの市場参入を阻害する要因となる。こうした標準化不足に起因する要因が、化合物半導体市場の成長に対する障壁となっている。

化合物半導体市場のセグメント分析

タイプ別分析

GaNの強化された特性が採用を促進

タイプ別では、市場はGaN（AIGaN、INGaN）、SiC、GaAs、InP、その他に区分される。

シェア面では、GaNセグメントが2024年に市場を支配した。このセグメントの成長は、パワーエレクトロニクス、RF/マイクロ波アプリケーション、LED照明におけるこの半導体の優れた性能特性によって推進されています。さらに、製造効率と費用対効果の継続的な向上もGaNの利用を促進するでしょう。こうした傾向が続く中、GaNは複数の産業にまたがる半導体技術の未来を形作る上で、ますます重要な役割を果たすと予想される。

InPセグメントは予測期間中に最も高いCAGRを記録すると見込まれている。InPは光検出器、レーザー、フォトニック集積回路（PIC）などの光電子デバイスにおいて高く評価されている。InPベースの光検出器は、光通信システムに不可欠な高感度・低ノイズ性能を提供する。この種の半導体は、光電子特性を通じて個々の光子を操作する能力が有利となる量子コンピューティングなどの新興技術分野でも研究が進められている。

製品別分析

化合物半導体技術の進歩がLED開発における利用を促進

製品別では、市場はLED、オプトエレクトロニクス、パワーエレクトロニクス、RFデバイスに区分される。

シェア面では、2024年にLEDセグメントが市場を支配した。半導体技術の進歩により、効率・輝度・色域が向上したLEDの開発が促進されている。LEDはハロゲン電球に取って代わりつつあり、商業施設と家庭の両方で蛍光灯や白熱灯への需要が高い。自動車業界では、従来の照明に比べて優れた明るさを持つLEDが広く利用されており、LED照明の普及拡大は化合物半導体産業の成長に好影響を与えると予想される。2021年、国際エネルギー機関（IEA）は、世界の建物の約50％が照明にLEDを使用していると報告した。

パワーエレクトロニクス分野は予測期間中に最も高いCAGR（年平均成長率）を記録すると見込まれています。この成長は、化合物半導体が高温・高電圧・高周波数環境で動作可能な特性に起因します。さらに、市場の主要プレイヤー各社が事業戦略を採用しています。例えば、

• 2021年、オン・セミコンダクターは米国シリコンカーバイド（SiC）メーカーであるGTアドバンスト・テクノロジーズの買収を完了した。同年、湖南三安光電は中国に25億米ドルを投じたSiC専用生産ラインを稼働開始。結晶成長、パワーデバイス製造、パッケージング、試験を含む完全なサプライチェーンを網羅する。この動きにより、同社はパワーエレクトロニクス分野での存在感を拡大する見込みである。

産業別分析

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小型化・形状・エネルギー効率により民生電子機器セグメントが主導

業界別では、市場は民生用電子機器、 通信、エネルギー・電力、自動車、航空宇宙・防衛、その他に分類される。

2024年のシェアでは、民生用電子機器セグメントが市場を支配しました。化合物半導体は、より小型・軽量・コンパクトなデバイスの開発を可能にします。これは、より薄いスマートフォン、軽量なウェアラブルデバイス、洗練されたノートパソコンへの絶え間ない需要がある民生用電子機器において極めて重要です。これらの半導体がより小さなパッケージでより高い電圧と電流を処理できる能力は、デバイスの小型化に貢献しています。さらに、これらの半導体による効率向上は、バッテリー寿命とエネルギー消費が重要な課題である民生用電子機器において極めて重要です。例えばGaNやSiC部品は、より効率的な電力変換と管理を可能にし、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンのバッテリー寿命延長につながります。

エネルギー・電力分野は予測期間中、最も高いCAGR（年平均成長率）を記録すると見込まれています。半導体技術はエネルギー・電力セクター全体の技術革新に不可欠であり、より効率的なエネルギーの生成、配電、貯蔵、利用を実現します。化合物半導体材料は、太陽光発電、パワーエレクトロニクス、電気自動車（EV）、エネルギー貯蔵システム向けのデバイスに使用可能です。その継続的な開発と応用は、持続可能性目標の達成とエネルギーシステム全体の効率向上に大きく貢献しています。

地域別インサイト

地理的に、本市場は北米、南米、欧州、中東・アフリカ、アジア太平洋地域で調査されています。

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2024年、アジア太平洋地域は化合物半導体市場で主要なシェアを占めました。製造コストの低さが全体的な運営費の削減と利益増加に寄与しています。同地域における電子機器製造業の成長予測は、今後数年間の製品需要を押し上げる見込みです。これに加え、中国などの国々における5Gインフラの拡大が市場の需要を牽引している。中華人民共和国国務院の2023年報告書によると、2023年10月末時点で中国国内に建設された5G基地局は約322万基に達し、これは同国のモバイル基地局総数の28.1%を占める。

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欧州は予測期間中、最も高い成長率を示すと推定されています。同地域は堅調な製造能力、技術進歩、多様な産業を有しており、大きな成長機会を伴う市場が活況を呈している。イタリア、フランス、ドイツは世界有数の自動車製造拠点である。これにより、同地域では先進的な半導体チップに対する需要が高まっている。さらに、マイクロチップの生産能力向上を目的とした半導体チップ製造における自動化の進展が、市場の成長を促進する見込みである。

北米は予測期間中に市場で2番目に高い成長率を記録すると見込まれている。同地域の半導体分野における先端技術と研究の専門性は、市場発展に有利な環境を提供している。米国における5Gネットワークの迅速な導入は、5Gインフラに不可欠な窒化ガリウム（GaN）や炭化ケイ素（SiC）などの高性能化合物半導体の需要を促進する。

市場で活動する主要企業の一部は、製品ポートフォリオにおいてより高い電子移動度、優れた設計柔軟性、独自の特性を提供することで、先進的な化合物半導体の供給に注力している。これらの組織は、事業範囲とグローバルな存在感を拡大するため、他の中小企業や地域企業との買収契約を締結している。投資、合併・買収、パートナーシップなど、その他の多くの戦略も、これらの半導体の需要増加に寄与するだろう。

主要化合物半導体企業一覧:  

テキサス・インスツルメンツ社 (米国)

• Qorvo, Inc. (米国)
• スカイワークス・ソリューションズ社（米国）
• ブロードコム社（米国）
• 台湾積体電路製造株式会社（台湾）
• NXPセミコンダクターズN.V. (オランダ)
• インフィニオン・テクノロジーズAG (ドイツ)
• ルネサス エレクトロニクス株式会社 (日本)
• Wolfspeed, Inc. (米国)
• ams-OSRAM AG (オーストリア)

主要産業動向:

• 2024年3月: Wolfspeed, Inc.は、総額50億米ドル規模のプロジェクトであるSiC向けジョン・パルモア製造センターの建設段階を完了した。トム・ティリス上院議員（共和党・ノースカロライナ州選出）が地域パートナー、地元当局者、従業員と共に式典に出席した。ノースカロライナ州チャタム郡に位置するJP製造センターは、200mm 炭化ケイ素 ウェーハの生産に特化する。これにより、AIやエネルギー転換に不可欠な次世代半導体の需要増に対応するWolfspeedの材料供給能力が大幅に強化される。
• 2024年1月： インフィニオン・テクノロジーズAGとWolfspeed社は、現行の150mmシリコンカーバイド（SiC）ウェーハ供給契約を長期的に拡大することを発表した。この拡大された提携には複数年にわたる生産能力確保契約が含まれ、特に自動車、太陽光、EVアプリケーション、エネルギー貯蔵システムにおけるシリコンカーバイド半導体製品の需要増加に対応し、インフィニオンのサプライチェーン全体の強靭性を強化することを目的としている。
• 2023年1月： インフィニオン・テクノロジーズAGとSiCサプライヤーのSKシルトロンCSSが正式契約を締結。SKシルトロンCSSは競争力と高品質を兼ね備えた最上級の150mm SiCウェーハをインフィニオンに供給し、SiC半導体の製造を支援する。さらに、SK Siltron CSSはインフィニオンの200mmウェーハ径への移行を支援する上で重要な役割を担う。
• 2023年1月： ウルフスピードとドイツの大手自動車メーカーZFフリードリヒスハーフェンは、電気自動車（EV）向けチップなどを生産するため、ドイツに30億米ドル規模のウェーハ工場を建設する計画を発表した。
• 2022年5月： QorvoはUF4C/SCシリーズとして知られる1200V SiC FETの最新世代を発表した。UnitedSiCの買収により導入されたこの新世代第4世代SiC FETは、800Vバスアーキテクチャ向けに特別に設計されている。産業用バッテリー、EV、産業用電源、DC/DC太陽光インバーター、無停電電源装置（UPS）、誘導加熱アプリケーション、溶接機向けの車載充電器での使用を想定している。

レポートのカバー範囲

本レポートは市場の詳細な分析を提供し、主要企業、主要タイプ、製品、産業などの重要な側面に焦点を当てています。さらに、市場動向に関する洞察を提供し、主要な業界動向を強調しています。上記の要因に加え、本レポートは近年における市場成長に寄与した複数の要因も網羅しています。

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