メディア

GaAs／InP系化合物半導体、民生用途が市場を加速へ：iPhoneでの採用も

フランスの市場調査会社Yole Groupは2023年7月、ガリウムヒ素（GaAs）およびインジウムリン（InP）系化合物半導体に関する市場分析を発表した。同社は民生アプリケーションへの採用拡大が両市場の成長を加速するとしている。

» 2023年07月18日 09時30分公開

[永山準，EE Times Japan]

　フランスの市場調査会社Yole Group（以下、Yole）は2023年7月、ガリウムヒ素（GaAs）およびインジウムリン（InP）系化合物半導体に関する市場分析を発表した。同社は民生アプリケーションへの採用拡大が両市場の成長を加速するとしている。

GaAsはコスト面／小型化の利点で再躍進

　Yoleによると、2023年第1四半期、データ通信および電気通信市場は、主に過剰在庫とハイパースケーラーおよびクラウドサービスプロバイダーからの光トランシーバー需要の低迷によって急減速。データ通信および電気通信インフラの主要部品であるInP系レーザーを手掛けるメーカーは過剰在庫を抱え、InPデバイスメーカーおよび基板サプライヤーは、受注減とマイナス成長率に直面しているという。

　一方で、GaAsはデータ通信用途のVCSEL（垂直共振器面発光レーザー）では同様に在庫の課題を抱えるものの、コスト面や小型化においてInPをしのぐメリットを有することから、民生用途で再躍進することが予想されているという。

　Yoleによると、GaAsフォトニクスは長らくデータ通信アプリケーションにけん引されてきたが、2017年にAppleが「iPhone X」に採用したことから、現在は3Dセンシング用VCSELが最大のアプリケーションとなっているという。メーカーは、コスト効率の優れた大量生産実現のため、現在6インチのGaAsウエハープラットフォームを使用。GaAフォトニクスダイの2022年の市場規模は18億3000万米ドルで、6年後の2028年には倍増することが予測されている。

GaAsフォトニクスダイ市場の推移［クリックで拡大］出所：Yole intelligence

　GaAsフォトニクス市場ではLumentumとCoherent（II-VIが買収、合併）の2社が高いシェアを有している。AppleのサプライヤーであるLumentumは過去数年間でファウンドリーやエピタキシーパートナーらとパートナーシップを築く一方で、CoherentはM＆Aを通じて垂直統合を実施している。なお、エピウエハー市場では、IQEが主要サプライヤーとして支配的な地位を占めている。

InPも、スマホの近接センサーでの活用が加速

　InP市場については、帯域幅とデータ転送速度、到達距離において高性能の光トランシーバーの実現に寄与することから、データ通信および電気通信が主要な市場のけん引役であることに変わりはないという。足元では低迷しているものの、Yoleの分析によると、InP市場は2022年の30億米ドルから2028年には64億米ドルにまで成長することが見込まれている。

InPフォトニクスダイ市場の推移［クリックで拡大］出所：Yole intelligence

　ただ、Yoleは1300nmや1500nm付近の短波長赤外でのセンシング用途におけるInP活用について、関心が高まっているとも強調。既にイヤフォンやスマートフォンの近接センサーにInPを採用する大手民生機器メーカーが目立ってきているという。

　Yoleは、「注目すべきはAppleが『iPhone 14 Pro』のノッチサイズをピル型に縮小し、一部センサーをOLEDディスプレイの下に組み込んだことだ。この変更は、GaAs VCSELをInP端面発光レーザー（EEL）に置き換えたことが含まれる。これは、GaAsの主要プレイヤーがInP市場に参入する機会を開くものだ」と述べている。

iPhone 14 Proに搭載されたInPベースEEL［クリックで拡大］出所：Yole SystemPlus

2023年第1四半期のInPフォトニクスのサプライチェーン［クリックで拡大］出所：Yole intelligence

近赤外光センサーを開発、近赤外光を可視光に変換
帝京科学大学は、微弱な近赤外光を高い効率で可視光に変換できる材料を用い、「近赤外光センサー」を開発した。微弱な近赤外光を75％の効率で電気信号に変換することができるという。
レーザーを統合したシリコンフォトニクスプラットフォーム
OpenLightが2022年6月6日（米国時間）、レーザーを統合した「世界初」（同社）のオープンなシリコンフォトニクスプラットフォームを発表した。
京セミが光半導体の製造能力強化、工場のIoT化も
京都セミコンダクターは2020年6月9日、札幌市で記者説明会を開催し、同社の概要や中期戦略計画などを紹介した。
ソニー、セルサイズ5μmのSWIRイメージセンサー
ソニーは、産業機器向けにSWIR（短波長赤外）イメージセンサーを開発し、2020年6月より順次サンプル出荷を始める。セルサイズが極めて小さく、多画素で小型化を実現するとともに、可視光から非可視光帯域まで撮像をすることが可能である。
化合物レーザーをシリコンにモノリシック集積する試み（前編）
本シリーズも、いよいよ最終章となる。最後は、シリコン基板に、化合物半導体レーザーをモノリシックに集積する試みを、前後編にわたって解説する。
化合物レーザーをシリコンにモノリシック集積する試み（後編）
本シリーズ最終回となる今回は、量子井戸半導体レーザーについて解説する。試作したレーザーのテスト結果の他、課題などを紹介する。