ガリウムヒ素（GaAs）ウエハーの世界市場

世界のガリウムヒ素（GaAs）ウエハー市場は2030年までに39億米ドルに達する見込み

ガリウムヒ素（GaAs）ウエハーの世界市場は、2024年に20億米ドルと推定されており、2024年から2030年の分析期間においてCAGR11.7％で成長し、2030年までに39億米ドルに達すると予想されています。本レポートで分析対象となったセグメントの一つである高周波電子機器用途は、12.4%のCAGRを記録し、分析期間終了までに18億米ドルに達すると予測されています。モバイル機器用途セグメントの成長率は、分析期間において11.9%のCAGRと推定されています。

米国市場は5億4,690万米ドルと推定される一方、中国は11.1%のCAGRで成長すると予測されています

米国におけるガリウムヒ素（GaAs）ウエハー市場は、2024年に5億4,690万米ドルと推定されています。世界第2位の経済大国である中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR11.1％で推移し、2030年までに5億9,420万米ドルの市場規模に達すると予測されています。その他の注目すべき地域市場としては、日本とカナダが挙げられ、それぞれ分析期間中に10.1％、9.7％のCAGRで成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約8.4％のCAGRで成長すると予測されています。

世界ガリウムヒ素（GaAs）ウエハー市場- 主な動向と促進要因の概要

ガリウムヒ素（GaAs）ウエハーは半導体産業と高周波電子機器をどのように変革しているのでしょうか？

ガリウムヒ素（GaAs）ウエハーは、従来のシリコン系半導体が不十分な領域において優れた性能を発揮することで、半導体産業と高周波電子機器に革命をもたらしています。卓越した電子移動度で知られるGaAsウエハーは、高速・高周波アプリケーションにおいて、より高速な信号処理、低消費電力、効率向上を実現します。この特性により、高周波性能・速度・信頼性が最優先される先進的な通信技術、衛星システム、レーダー技術、光電子工学分野での使用に最適です。GaAsベースの半導体は太陽電池や発光ダイオード（LED）の製造においても重要であり、その影響は複数の産業にさらに広がっています。

従来のシリコンに比べ、GaAsウエハーの主な利点の一つは、性能を大幅に低下させることなく、より高い周波数での動作や高電力密度の処理が可能な点です。特にマイクロ波およびミリ波アプリケーションにおいて効果を発揮し、長距離での高速データ伝送が不可欠な次世代5G技術の開発において極めて重要です。さらに、GaAsウエハーは熱や放射線による損傷を受けにくい特性を持つため、環境条件が過酷な航空宇宙分野や軍事用途において優れた選択肢となります。高周波・高効率デバイスの需要が拡大し続ける中、GaAsウエハーは半導体業界において不可欠な存在となりつつあり、通信技術、防衛システム、再生可能エネルギーソリューションの進歩を支えています。

GaAsウエハーの性能向上を支える技術的進歩とは？

GaAsウエハーの製造および応用における技術的進歩は、その性能を大幅に向上させ、様々なハイテク分野での利用を拡大しています。最も重要な進展の一つは、欠陥の少ない高品質なGaAs結晶を成長させるために用いられる分子線エピタキシー（MBE）および金属有機化学気相成長（MOCVD）プロセスの改良です。これらの先進的な製造技術により、GaAsウエハーは均一な結晶構造を確保し、不純物の数を減らし、それを使用して製造されるデバイスの全体的な効率と性能を向上させています。MBEとMOCVDは、より薄く、より精密なGaAs層の製造を可能にし、より小型で高速、かつ効率的な半導体の開発を可能にしました。

さらに重要な進展として、GaAsベースの高電子移動度トランジスタ（HEMT）およびヘテロ接合バイポーラトランジスタ（HBT）の開発が挙げられます。これらは高周波・高電力用途において優れた性能を発揮します。GaAsウエハー上に構築されたこれらのデバイスは、高速スイッチングと高い電力効率を実現し、衛星通信システム、無線ネットワーク、軍事レーダーシステムへの使用に最適です。特にGaAs HEMTは、通信機器やレーダー技術における信号明瞭度向上の要となる低雑音増幅器の製造に不可欠な存在となりました。これらの革新により、GaAsウエハーは最先端エレクトロニクス分野での地位を確固たるものとし、速度・電力・効率が極めて重要な用途において比類なき性能を提供しています。

さらに、GaAsウエハーは太陽光を電力へ変換する効率が極めて高い多接合太陽電池の開発においても、ますます活用されています。電力効率が極めて重要となる宇宙用途で頻繁に採用されるこれらの太陽電池は、GaAsと他の半導体材料を複数層に積層した構造となっており、各層が異なる波長の太陽光を捕捉するよう調整されています。これらの層を積層することで、多接合太陽電池は従来のシリコン系太陽電池よりも大幅に高い効率を達成でき、衛星やその他の航空宇宙用途に理想的です。再生可能エネルギーソリューションへの需要が高まる中、GaAsベースの太陽電池技術の進歩は、地球上および宇宙空間における太陽エネルギー効率の向上に重要な役割を果たすことが期待されています。

GaAsウエハーは、5G、衛星通信、防衛技術の成長をどのように支えているのでしょうか？

GaAsウエハーは、これらの先進システムに必要な高周波性能を提供することで、5Gネットワーク、衛星通信、防衛技術の成長を支える重要な役割を果たしています。通信分野では、GaAsウエハーは5Gインフラ開発に不可欠であり、より高速なデータ伝送、信号強度の向上、低遅延を実現します。GaAsの高い電子移動度は、5Gネットワークに不可欠なマイクロ波およびミリ波周波数帯域において優れた性能を発揮します。GaAsベースの半導体は、パワーアンプ、低雑音増幅器、スイッチなどの重要部品に使用され、これら全てが5G通信システムの速度と効率を維持する上で極めて重要です。

衛星通信においては、宇宙空間の過酷な環境下で信頼性高く動作する部品の構築にGaAsウエハーが不可欠です。GaAsの耐放射線性は、極端な温度や宇宙放射線に耐えなければならない衛星用太陽電池や通信システムにおいて、最適な材料として選ばれています。増幅器やトランシーバーなどのGaAsベースのデバイスは、衛星が長距離にわたって信号劣化を最小限に抑えながらデータを送信することを可能にし、全地球測位システム（GPS）、気象予報、衛星インターネットサービスなどのアプリケーションを支えています。衛星コンステレーションの規模と重要性が増すにつれ、GaAsウエハーは信頼性の高い高性能衛星通信を実現する基盤技術であり続けるでしょう。

防衛技術分野では、GaAsウエハーは、高周波性能と過酷な環境下での耐性を必要とする先進的なレーダーや電子戦システムの開発に活用されています。GaAsベースのレーダーシステムは、より優れた分解能と探知距離を提供し、軍事運用者がより長距離でより正確に物体を検知することを可能にします。さらに、GaAs部品は敵の信号を妨害または傍受する電子戦システムにも使用され、攻撃・防御両作戦において軍隊に戦術的優位性をもたらします。GaAsウエハーは高周波数での動作と過酷な環境条件への耐性を備えているため、ミサイル誘導システムから安全な軍事通信に至るまで、重要な防衛用途において不可欠な存在です。

GaAsウエハー市場の成長を牽引する要因とは？

GaAsウエハー市場の成長を牽引している要因は複数存在します。高周波デバイスの需要増加、5Gインフラの拡大、再生可能エネルギー技術におけるGaAsの活用拡大などが挙げられます。主要な促進要因の一つは、シリコンベースの代替品よりも高い周波数で動作可能な高性能半導体の需要増大です。GaAsウエハーは、モバイル通信、衛星システム、レーダー技術などの高周波用途において非常に効率的であり、高速かつ信頼性の高いデータ伝送に依存する産業にとって重要な材料となっています。より高速なモバイルネットワークと接続性の向上に対する消費者需要が引き続き高まる中、特に5G技術の導入に伴い、電気通信分野におけるGaAsウエハーの需要は拡大していくでしょう。

防衛・航空宇宙産業におけるGaAsウエハーの採用も市場成長に寄与しています。これらの産業では過酷な環境条件に耐え、高周波数で動作する材料が求められ、GaAsは先進的な通信・レーダーシステムに最適な選択肢となっています。国家安全保障と防衛近代化への注目の高まりが、電子戦、ミサイル防衛、安全な軍事通信システムなどの用途において、GaAsベースの部品需要を牽引しています。世界各国が防衛インフラの近代化に投資する中、GaAsウエハーの需要は大幅に増加すると予想されます。

再生可能エネルギー技術、特に太陽光発電の台頭も、GaAsウエハー市場の成長を促進する要因の一つです。GaAsベースの多接合太陽電池は、現在利用可能な最も効率的な太陽電池技術の一つであり、衛星や宇宙ステーションなどの宇宙応用分野での使用に最適です。これらの太陽電池は、集光型太陽熱発電（CSP）システムなど、効率が極めて重要な地上応用分野での使用も検討されています。世界の再生可能エネルギー推進の動きが加速する中、GaAsウエハーは太陽光エネルギー技術の効率性と実用性を向上させる上で重要な役割を担い、市場のさらなる成長を牽引する見込みです。

GaAsウエハーの開発を形作る将来の動向とは？

GaAsウエハーの将来の発展を形作るいくつかの新たな動向があります。これには、小型化の進展、ハイブリッド半導体技術への需要の高まり、そして性能向上のためのGaAsと他の材料との統合が含まれます。最も重要な動向の一つは、より小型で高性能な電子機器への需要に後押しされた小型化への推進です。モバイルデバイス、ウェアラブル技術、IoTデバイスがよりコンパクトになるにつれ、それらを駆動する半導体も性能を損なうことなく小型化する必要があります。優れた電子移動度と高周波性能を備えたGaAsウエハーは、この動向に最適です。次世代電子機器、特に5Gネットワークや高度な通信デバイスにおける要求を満たすためには、より小型で効率的なGaAsベースのコンポーネントの開発が不可欠となります。

もう一つの重要な動向は、GaAsの特長とシリコンなどの他の材料の強みを組み合わせ、より汎用性が高く高性能なデバイスを実現するハイブリッド半導体技術への需要の高まりです。シリコンゲルマニウム（SiGe）やGaAsハイブリッド技術は、シリコンのコスト効率性とGaAsの優れた周波数特性を両立させる可能性を秘めており、既に研究が進められています。これらのハイブリッド技術は、レーダーシステム、衛星通信、5Gネットワークなどの高周波アプリケーション向け、より効率的でコスト効果の高い部品開発において重要な役割を果たすと期待されています。

GaAsとインジウムリン（InP）や窒化ガリウム（GaN）といった他の半導体材料との統合も、GaAsベースのデバイスの性能向上を約束するもう一つの動向です。GaAsをこれらの材料と組み合わせることで、メーカーはさらに高速性、電力効率、耐熱性に優れた半導体を創出できます。これは、高電力密度や極限温度への耐性が極めて重要なパワーアンプや高速データ伝送などの用途において特に重要です。この分野の研究開発が進むにつれ、GaAsと他の先進材料の組み合わせは、高性能エレクトロニクスおよび通信技術における新たな可能性を切り開くでしょう。

こうした動向が進展する中、GaAsウエハーの将来は、小型化、ハイブリッド技術、材料統合における革新によって定義されるでしょう。これらの進歩により、GaAsウエハーは、通信から防衛、再生可能エネルギーに至るまで、様々な産業分野における高周波・高性能半導体の重要な構成要素であり続けることが可能となります。

セグメント：

タイプ（SC GaAs、SI GaAs）、用途（高周波電子機器、モバイル機器、無線通信、その他の用途）

調査対象企業の例

• Intelligent Epitaxy Technology, Inc.（IntelliEPI）
• IQE PLC
• OMMIC
• Qorvo, Inc.
• Sumitomo Electric Industries Ltd.
• United Monolithic Semiconductors S.A.S.
• Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd.

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目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• その他欧州
• アジア太平洋地域
• 世界のその他の地域

第4章 競合