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。