化合物半导体是指由两种及以上元素构成的半导体材料，目前最常用的材料有GaAs、GaN以及SiC等。作为第二代和第三代半导体的主要代表，因其更接近绝缘体，在适应高温（500℃以上）、高压（600V-1000V）、高频、高电流密度场景及低损耗方面具有明显的优势，所以在卫星、高铁、雷达、发电、输变电、照明等领域中有着不可替代的地位。

目前，虽然近年来中国在化合物半导体领域有突破性的进展，但国外企业依然是化合物半导体产业的构成主体。以下从晶圆制备（进一步细分为衬底制备和外延片制备两部分）、芯片设计、芯片制造以及芯片封测等环节来分析。

GaAs半导体产业：参与者多为Skyworks、Qorvo、Avago等国外IDM厂商。

衬底制备、外延片方面，日本处于领 先地位。晶圆制备方面，全球GaAs衬底出货量将保持较强的增长趋势，预计2023年年出货量将从目前的170万片上升到400万片。当前，住友电工、Freiberger、日立电缆、以及ATX四家企业采用国际先进的液封直拉法（LEC）和垂直梯度凝固法（VGF），衬底直径最大可达6英寸，占据了90%以上的国际市场。国内企业如中科晶电、中科镓英等企业所制备的GaAs衬底普遍在2英寸到4英寸之间，部分企业仍采取较为落后的水平布里其曼法（HB），晶体质量较差。

制造代工方面，目前制造产能主要分布在IDM厂商和代工厂中，且代工厂的市场占比正不断提高，其中台湾地区的稳懋占据GaAs晶圆代工市场三分之二以上。产品设计方面，射频器件由国外IDM厂商垄断，我国在光电器件领域具备一定竞争力，目前已占全球LED市场近20%的份额。

GaN技术：难点在于晶圆制备工艺，欧美日在此方面优势明显，我国则以军工应用为主，产能略有不足。 

由于将GaN晶体熔融所需气压极高，因此无法通过从熔融液中结晶的方法生长单晶，须采用外延技术生长GaN晶体来制备晶圆。目前最为主流的方法是氢化物气沉积法，住友电工、三菱化学等企业均采用此法，其中日本住友电工是全球最大GaN晶圆生产商，占据了90%以上的市场份额。

我国在GaN晶圆制造方面已经有所突破，苏州纳维公司的2英寸衬底片年产能已达到1500片，4英寸衬底已推出产品，目前正在开展6英寸衬底片研发。GaN外延片根据衬底材料的不同，可分为基于蓝宝石、Si衬底、SiC以及GaN四种，分别用于LED、电力电子、射频以及激光器，其晶体质量依次提升，成本依次升高。

SiC产业格局：呈现美欧日三足鼎立态势，美国产业优势显著，欧洲产业链完备，日本在设备和模块技术方面领 先。 

SiC外延片需要根据耐压程度进行定制，因此目前仍然以IDM企业内部供应为主，占据外延市场的80%左右，主流技术为低压化学气相沉积（LPCVD）技术，未来随着器件加工技术的不断成熟，产品将趋于标准化，将有更多企业使用外部供应商产品，预计2020年其份额将超过50%。

随着以5G为代表的下一代移动通讯渐行渐近，未来化合物半导体发展将开启一个全新的市场。 

工信部2017年11月公布我国5G系统频率使用规划，明确了3.3GHz-3.4GHz（原则上限室内使用）、3.4GHz-3.6GHz和4.8GHz-5.0GHz频段作为5G系统的工作频段。可见，射频元件的接收到发送基本上皆属于高频讯号，需要采用大量高频特性的半导体元件。

而化合物半导体恰巧就能顺应5G通信的频率要求。如此一来，5G网络下化合物半导体需求大增，对于目前市场竞争残酷的半导体产业来说，将会是一个崭新的蓝海市场。根据Strategic Analytics预测，2020年化合物半导体的市场规模将达440亿美元，复合年增率达12.9%，增速大幅超过整个半导体产业。