砷化鎵應用可分為三個階段，第一階段自20世紀60年代起，砷化鎵襯底開始應用于LED及太陽能電池，并在隨后30年里主要應用于航天領域。第二階段自20世紀90年代起，隨著移動設備的普及，砷化鎵襯底開始用于生產移動設備的射頻器件中。第三階段自2010年起，隨著LED以及智能手機的普及，砷化鎵襯底進入了規模化應用階段，2017年iPhone X首次引入了VCSEL用于面容識別，砷化鎵襯底應用場景再次拓寬。2021年，隨著Apple、Samsung、LG、TCL等廠商加入Mini LED市場，砷化鎵襯底的市場需求將迎來爆發性增長。
磷化銦最早于20世紀60年代應用于航天太陽能電池；1969年，磷化銦首次被用于二極管中；20世紀80年代，磷化銦首次被用于晶體管中；20世紀90年代，磷化銦被用于電信用電吸收調制激光器中；因其飽和電子漂移速度高和發光損耗低，磷化銦在光電芯片襯底材料中擁有特殊的優勢，開始在光通信市場實現商業化應用，成為光模塊半導體激光器和接收器的關鍵材料。此外，由于磷化銦具有高頻低噪、擊穿電壓高等特點，隨著高電壓大功率器件的應用頻率提升，磷化銦在2010年以來開始應用于雷達激光器件和射頻器件。
二代半導體產業鏈包括上游的襯底制造、外延加工，以及中游的IC設計、制造、封測和下游應用等環節。1）砷化鎵襯底材料主要由Freiberger、Sumitomo等行業龍頭供應，磷化銦襯底材料則由Sumitomo、日本JX等供應；2）外延加工市場則是由IQE、全新光電等少數寡頭占據，但一些垂直整合制造（IDM）廠商自己也生產外延片；3）中游的IC設計、制造、封測等環節，行業存在IDM和代工兩種主流模式，前者從芯片設計到生產都由IDM廠自身完成，后者的芯片設計公司（被稱為Fabless house）僅具有設計功能，其晶圓制造和封裝測試外包給外界專業廠負責。4）下游應用包括射頻、光電子、LED和光伏等板塊。
