化合物半導体市場規模・シェア分析 ― 成長トレンドと予測（2026年〜2031年）

グローバル化合物半導体市場のトレンドとインサイト

EUおよび中国のEV充電器におけるGaN-on-Siパワーデバイス

欧州の排出規制と中国の幹線道路電化が、350kW以上の急速充電器へのGaN-on-Si採用を促進し、95%の電力変換効率を実現してシリコン代替品と比較して設置コストを最大40%削減した。^{[1]HAL Science、「垂直型GaNデバイス：信頼性上の課題」、hal.science} ワイドバンドギャップファブに対する欧州グリーンディール基金20億ユーロ（22億6,000万米ドル）が移行を後押しし、中国のガリウム輸出規制が国内調達戦略を促した。

米国およびアジア太平洋における5GマッシブMIMO RFフロントエンド

スタンドアロン5Gおよび64T64R以上のアンテナアレイへの移行には、基地局のエネルギー消費を40%削減しミリ波カバレッジを実現するGaAsおよびGaNパワーアンプが必要とされた。韓国での初期展開では人口カバレッジ95%に達し、CHIPSに基づく助成金が米国ファブでの国内GaAs拡張に向けた準備を進めた。

テレビおよびARウェアラブルにおけるマイクロ／ミニLEDの採用

パネルメーカーはプレミアムディスプレイ向けにOLEDからマイクロLEDへの移行を進めた。Appleのプロトタイプスマートフォンはサファイア基板上窒化ガリウム（GaN-on-サファイア）マイクロLEDを搭載し、6,800PPIを実現してOLEDと比較して消費電力を50%低減する一方、自動車コックピットでは直射日光下でも視認可能なダッシュボード向けにこの技術が採用された。

欧州の商用EVにおけるSiC牽引インバーター

Mercedes-BenzのeTruckプラットフォームは800Vインバーターに炭化ケイ素（SiC）MOSFETを採用し、98%の効率を達成して冷却システムの複雑性を25%低減した。Infineonはマレーシアのファブに70億ユーロ（79億1,000万米ドル）を投じ、2030年までにグローバルSiCパワー生産能力の30%を担うことを目指している。

200mm SiCサブストレートの不足

ボウル成長サイクルに最長14日を要し、炉の生産能力も限られているため、メーカーは200mm SiCウェーハに対して40%の供給不足を報告した。このため自動車OEMはプレミアム価格で複数年契約を締結し、II-VIなどのサブストレートメーカーが価格決定力を獲得した。

有機金属化学気相成長（MOCVD）リアクターの高い設備投資

単一の有機金属化学気相成長（MOCVD）リアクターのコストは300万〜800万米ドルであり、200mm GaN生産ラインには最大15台が必要となるため、参入障壁は4,000万米ドル超に達する。2社の装置ベンダーによる市場支配がスケーリングを制約し、中小規模ファブ間の統合を促進している。

*更新された予測では、ドライバーおよび抑制要因の影響を加算的ではなく方向的なものとして扱っています。改訂された影響予測は、ベースライン成長、ミックス効果、変数間の相互作用を反映しています。

セグメント分析

材料タイプ別：SiCが加速、GaAsがリードを維持

材料部門の化合物半導体市場規模において、ガリウムヒ素は2025年に46.85%のシェアを維持した。炭化ケイ素は牽引インバーターおよび急速充電パワーモジュールに支えられ、18.1%のCAGR見通しを記録した。窒化ガリウムは650V双方向ICの投入により漸進的にシェアを拡大し、蓄電システム向け双方向充電器への採用を広げた。リン化インジウムはライダー（LiDAR）フォトニック集積回路およびサブTHz 6Gプロトタイプにおいて引き続き不可欠であったが、絶対数量は低水準にとどまった。

セグメントの成長は、シリコンが対抗できない高電子移動度および高絶縁破壊電圧というワイドバンドギャップの特性に依存した。Si基板上RFガリウムナイトライド（RF GaN-on-Si）の研究上の突破口が、6G基地局電力増幅器へのGaN用途の拡大を予告している。ガリウムおよびインジウムのフィードストックが引き続き輸出規制の対象となっているため、コスト圧力が続き、再生原料やAlYNなどの代替材料への関心が高まっている。

注記: 全個別セグメントのセグメントシェアはレポート購入後に入手可能

ウェーハサイズ別：200mmがコスト最適化を牽引

2025年には150mmサブストレートが48.02%の売上を獲得したが、200mmプラットフォームは最速の14.95%CAGRが見込まれている。高いダイカウントを必要とする自動車パワーモジュールは、150mmラインに対して30%のウェーハあたりダイコスト削減が見込まれる200mmを選好した。InfineonのマレーシアメガファブはSiCラインを200mmで設計し、2030年までにグローバル供給の30%を担うことでスケールエコノミクスを実証した。

100mm以下の小型フォーマットは、衛星通信などの低量・高性能分野での地位を維持した。GaN-on-Siプロトタイプで300mm化の機会が浮上したが、薄膜応力・反り制御・欠陥密度といった技術的課題から、商業採用は予測期間を超えた先となった。装置サプライヤーは設備コストを償却するために200mmリアクタープラットフォームを優先し、稼働率85〜90%の達成を目指した。

デバイスタイプ別：パワーエレクトロニクスが従来のLEDを凌駕

LEDは2025年に39.92%の売上を占めたが、パワーエレクトロニクスデバイスは16.75%のCAGRを記録すると予測され、化合物半導体市場を電動化方向へと押し進めている。TeslaのSiCベース牽引インバーターはベンチマークを設定し、航続距離が5%向上したことで、その後の商用トラック・バスへの同様の採用を促した。RFおよびマイクロ波デバイスは、5Gおよび衛星バックホールが線形高効率電力増幅器を必要とするに伴い着実に拡大した。

垂直共振器面発光レーザーなどのオプトエレクトロニクスが自動車ライダーおよび高速光インターコネクトへ参入した一方、太陽電池はガリウムヒ素三接合アーキテクチャがプレミアム価格を正当化できる宇宙用途にとどまった。パワーデバイス比率の上昇は統合デバイスメーカーの総合的な平均販売単価（ASP）と利益率を改善し、ワイドバンドギャップファブ拡張に向けた設備投資配分を支えた。

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エンドユーザー産業別：自動車の変革が需要を形成

テレコムおよびデータコムは2025年の化合物半導体市場シェアの27.85%を占めたが、電動ドライブトレインおよび先進運転支援システムを背景に、自動車は18.9%のCAGRで拡大すると予測されている。BYDの全プラットフォームへのSiC統合はドライブトレイン効率を10%向上させ、中級乗用車モデルでも価値創出を実証した。民生用電子機器は、フラッグシップスマートフォンにGaAs/GaN RFフロントエンドおよび次世代マイクロLEDディスプレイが搭載される中、安定した成長ながらも比較的緩やかな貢献にとどまった。

産業・エネルギーセクターは、太陽光インバーターおよびユーティリティ規模の蓄電システムにSiCおよびGaNを活用し変換損失を低減した。航空宇宙・防衛はレーダーおよび衛星ペイロードで高い平均販売単価を維持した。ヘルスケアは、ワイヤレス埋め込みデバイスおよび精密診断レーザーへの化合物半導体の活用により新興ニッチとして台頭した。

地域分析

アジア太平洋は2025年に58.25%の売上を占め、2031年にかけて13.95%のCAGR見通しを示した。同地域の化合物半導体市場規模は、中国の計画月産860万枚のウェーハ生産能力と台湾のファウンドリ優位性から恩恵を受けた。2024年に導入されたガリウム・ゲルマニウム・インジウムに対する輸出規制は集中リスクを浮き彫りにし、各地方政府が上流材料に向けて補助金を投入するよう促した。

北米は390億米ドルのCHIPSインセンティブのもと国内サプライチェーン整備を推進した。SkyworksとQorvoはGaAs拡張プロジェクトを展開し、TSMCの1,650億米ドルのアリゾナクラスターは化合物半導体先端パッケージング能力を含む形で加速した。III-V族デバイスへの確実なアクセスを求める防衛要件がその推進力を加えた。

欧州はワイドバンドギャップ半導体をグリーンディールおよび欧州半導体法（European Chips Act）の柱として位置付けた。ドイツは国内生産に20億ユーロ（22億6,000万米ドル）を割り当て、NexperiaはハンブルクにSiCラインへの2億米ドルの投資を確約した。サプライチェーンの現地化は、世界の高純度石英の70〜90%を脅かしたノースカロライナ州の石英鉱山混乱などのアジア中心のショックを緩和することを目的としている。