GaN Semiconductor Device Taille du marché, part et tendances, 2034

GaN Semiconductor Taille du marché du périphérique

Le marché mondial des dispositifs à semi-conducteurs GaN a été évalué à 22,6 milliards de dollars en 2024 et devrait croître à un TCAC de 6,8 % pour atteindre 43,4 milliards de dollars en 2034. La croissance du marché est attribuée à des facteurs tels que l'adoption croissante du GAN dans l'électronique grand public et l'intégration croissante dans l'industrie automobile.

L'adoption croissante de GaN dans l'électronique grand public est l'un des principaux facteurs à l'origine de la demande mondiale de dispositifs de semi-conducteurs GaN. Les dispositifs à semi-conducteur GaN augmentent la performance et l'utilité des appareils électroniques grand public en réduisant la taille et le coût du système, en augmentant l'efficacité énergétique et en permettant des conceptions plus petites. Par exemple, les mini-chargeurs GaN et les adaptateurs d'alimentation GaN ultra-mince pour la charge rapide et la superportabilité sont devenus une exigence du consommateur pour les appareils allant des téléphones et tablettes aux ordinateurs portables et systèmes de jeu. La conception, l'utilité et l'efficacité énergétique sont passées d'offres haut de gamme à des exigences quotidiennes.

Par exemple, en novembre 2023, GaN Systems, leader mondial des semi-conducteurs de puissance GaN (gallium nitride) a produit les dernières percées de GaN pour des conceptions de puissance durables et rentables lors du 2023 China Power Electronics and Energy Conversion Congress et du 26th China Power Supply Society Annual Conference & Exhibition (CPEEC & CPSSC 2023).

L'industrie automobile tire également parti des semi-conducteurs GaN pour plusieurs applications. Les appareils d'alimentation à base de GaN offrent plusieurs avantages, notamment une plus grande densité de puissance, une vitesse de commutation plus rapide et une meilleure gestion thermique. Ces caractéristiques sont cruciales pour les véhicules électriques et hybrides, où une conversion de puissance efficace et un contrôle thermique sont essentiels pour optimiser les performances et étendre la portée de conduite.

Par exemple, l'accent de plus en plus mis sur les progrès technologiques a entraîné l'adoption de Gallium Nitride (GaN) dans les systèmes de traction EV, remodelant sensiblement la conception des onduleurs pour les architectures de batteries 400V et 800V. Les caractéristiques de performance supérieures de GaN's soulignent son importance croissante dans l'amélioration de l'efficacité et de la densité de puissance. À mesure que l'industrie s'oriente vers des plates-formes à haute tension, l'adoption d'onduleurs de traction à base de GaN devrait jouer un rôle essentiel dans la conduite de la prochaine génération d'innovation de véhicules électriques.

GaN Semiconductor Marché des appareils Tendances

• L'une des principales tendances de l'industrie des dispositifs à semi-conducteurs GaN est l'impact sur les systèmes RF (radiofréquence). Les semi-conducteurs GaN ont un impact significatif sur les systèmes RF (radiofréquence). La mobilité et la vitesse de saturation élevées de GaN permettent le développement d'amplificateurs haute fréquence et haute puissance pour les systèmes de communication sans fil, les systèmes radar et les communications par satellite. Les appareils RF GaN offrent une linéarité améliorée, une puissance supérieure et une efficacité accrue, permettant la transmission de signaux sur de plus longues distances et à des débits de données plus élevés.
• Les dispositifs à semi-conducteur GaN sont idéaux pour les applications d'économies d'énergie et de miniaturisation en raison de leurs capacités de commutation à grande vitesse. Par exemple, les drivers de porte de ROHM pour GaN ont été conçus pour maximiser les performances de commutation à grande vitesse de ces dispositifs en appliquant un court délai de propagation et une largeur d'impulsion étroite et pour simplifier la conception.
• L'adoption de dispositifs à semi-conducteurs GaN pour les dispositifs électroniques de haute puissance est une autre tendance majeure qui soutient la croissance du marché des dispositifs à semi-conducteur GaN. Les appareils à semi-conducteur GaN se sont également récemment aventurés dans le domaine des chargeurs rapides haute puissance conçus pour les smartphones haut de gamme. L'anticipation est que ce marché de consommation robuste, caractérisé par une forte demande, sera le principal moteur de la croissance du marché au cours des deux prochaines années.

Analyse du marché des appareils semi-conducteurs GaN

Selon le type, le marché est segmenté en opto-semiconducteurs, semi-conducteurs RF, semi-conducteurs de puissance.

• En 2024, le marché des semi-conducteurs électriques représentait 9,4 milliards de dollars. Les dispositifs à semi-conducteurs GaN comme le silicium pour l'électronique de puissance peuvent être appliqués dans diverses industries, depuis les chargeurs de consommation et les alimentations électriques, les véhicules électriques et la gestion de l'énergie du centre de données aux radars militaires et aux systèmes aérospatiaux, ce qui permet une plus grande efficacité, des facteurs de forme plus petits et des capacités accrues par rapport à ses homologues en silicium.
• Le marché des semi-conducteurs opto représentait 7,5 milliards de dollars en 2023. Les semi-conducteurs Gallium Nitride (GaN) font partie intégrante des dispositifs optoélectroniques, en particulier dans le développement de diodes électroluminescentes (DEL) et de diodes laser. L'Institut national des normes et de la technologie (NIST) a été le pionnier de la fabrication de LED à nanofils GaN, qui sont utilisées dans les interconnexions optiques sur puce et les bouts de sonde à balayage multifonctionnels. Ces avancées tirent parti de la force mécanique supérieure de GaN et des propriétés de bande directe, améliorant ainsi la performance dans des applications telles que les communications optiques et l'imagerie à haute résolution.

Basé sur des composants, le marché est divisé en transistor, diode, redresseur, puissance IC, et autres. Les transistors GaN permettent une amplification de puissance à haute efficacité aux fréquences micro-ondes et soutiennent les avancées des appareils THz. Le segment redresseur bénéficie d'une rectification active pour réduire les pertes de conduction.

• Le marché des transistors représentait 36,3 % du marché mondial des dispositifs à semi-conducteurs GaN en 2024. Les transistors GaN sont bien adaptés pour servir d'amplificateurs de puissance aux fréquences micro-ondes en raison de leur capacité à fonctionner à des températures sensiblement plus élevées et à fonctionner à des tensions élevées en plus de contenir des attributs bénéfiques pour le développement des dispositifs THz (terahertz).
• Le marché des redresseurs représentait 12,4 % du marché mondial des dispositifs à semi-conducteurs GaN en 2024. La rectification active ou synchrone est largement utilisée dans les alimentations modernes pour améliorer l'efficacité en éliminant la tension de déclenchement des diodes de rectification, réduisant ainsi les pertes de conduction. Par exemple, des diodes de redressage actif basées sur le GaN ont été démontrées dans des applications de redressage à demi-ondes (110/230 VAC, 50/60 Hz) avec une capacité de courant avant allant jusqu'à 6 A. Une mise en œuvre à un seul appareil de diodes de redresseur actif GaN à faible perte offre une solution plus rentable que les solutions de rechange intégrées à plusieurs puces ou à paquets qui soutiennent la croissance du marché pendant la période de prévision.

Basé sur la plage de tension, le marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN est segmenté en moins de 100 V, 100-500 V, plus de 500 V. L'évolution rapide vers l'amélioration de l'efficacité et des niveaux de puissance est un facteur important qui contribue à la croissance du marché.

• Le marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN de moins de 100 V a dominé le marché avec 9,8 milliards de dollars en 2024. Les applications pour 100V (et moins) GaN FET sont nombreuses, de la réduction de la distorsion dans les amplificateurs de classe D à l'amélioration de l'efficacité dans les redresseurs synchrones et les moteurs. 100V GAN FET sont également populaires dans les applications automobiles et serveurs 48V, ainsi que l'éclairage USB-C, lidar et LED.
• Le marché des dispositifs à semi-conducteurs à plus de 500 V GaN a représenté 5,1 milliards de dollars en 2023. - Oui. Si a une large gamme d'applications futures, étendant les capacités actuelles HEMT avec des niveaux de puissance améliorés au-dessus de 1kW (1000V). Cette technologie aide les concepteurs à augmenter les tensions de fonctionnement et à pousser la réponse de fréquence au-delà de la bande Ka dans l'espace de bande E, bande W et térahertz.

Basé sur l'industrie de l'utilisation finale, le marché des appareils à semi-conducteurs GaN est segmenté dans l'aérospatiale et la défense, l'automobile, l'électronique grand public, l'énergie et l'énergie, les soins de santé, l'industrie, l'informatique et les télécommunications, et d'autres.

• Le segment de l'aérospatiale et de la défense augmentera à un TCAC de 8% au cours de la période de prévision. Par exemple, les FET et les IC de GAN sont plus petits, plus légers, plus efficaces, plus fiables et moins coûteux que les appareils au silicium vieillissant. Cela permet des architectures entièrement nouvelles pour la puissance satellitaire et la transmission de données, la robotique, les drones et les systèmes de puissance aéronautique. Les systèmes spatiaux comprennent les programmes spatiaux, les autobus par satellite, l'exploration spatiale et les fournisseurs de services.
• Le segment de l'automobile augmentera à un TCAC de 8,6 % au cours de la période de prévision. GaN permet des systèmes d'alimentation plus petits, plus efficaces et moins coûteux. Pour l'industrie automobile, cela signifie des batteries plus petites et plus légères, une meilleure performance de charge et une plus grande autonomie pour les véhicules. En outre, GaN développe ses capacités dans les applications d'alimentation autonome et sans fil.

• En 2024, le marché américain des dispositifs à semi-conducteurs GaN représentait 5,3 milliards de dollars. Le leadership des États-Unis en matière de technologies basées sur le GaN est important pour obtenir des avantages technologiques, commerciaux et de sécurité nationale. L'industrie américaine de la défense repose déjà largement sur la technologie des semi-conducteurs GaN pour les systèmes radar avancés et d'autres applications. GaN est également utilisé en 5G et l'infrastructure sans fil 6G à venir en raison de ses capacités de performance à haute fréquence.
• Le marché allemand des dispositifs à semi-conducteurs GaN devrait atteindre 2,4 milliards de dollars d'ici 2034. En Allemagne, les dispositifs à semi-conducteurs Gallium Nitride (GaN) sont de plus en plus utilisés dans diverses industries pour améliorer l'efficacité énergétique et les performances. Des entreprises comme Infineon Technologies sont les pionniers des applications GaN, en particulier dans les semi-conducteurs électriques, pour stimuler les efforts de décarbonisation et de numérisation. Les progrès récents d'Infineon comprennent la production de puces GaN sur des plaquettes de 300 mm, une percée technologique qui réduit considérablement les coûts de production et vise à capturer une part substantielle du marché croissant des puces GaN.
• Le marché chinois des dispositifs à semi-conducteurs GaN devrait croître à un TCAC de 5,7 % au cours de la période de prévision. La Chine a l'une des principales bases de fabrication automobile qui soutient l'expansion du marché. Chine Le plomb dans la puissance GaN appareils de consommation conduit l'utilisation future dans les télécoms/datacom et l'automobile comme avec GaN, fabricants de smartphones peuvent faire des chargeurs avec des tailles de cas plus petites, et avec un meilleur prix sur le rapport de puissance.
• Le Japon représente 16,3 % du marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN en Asie-Pacifique en 2024. Les entreprises japonaises se déplacent vers des systèmes à semi-conducteurs de gazilium (GaN) de production de masse pour les véhicules électriques, ce qui leur permet d'augmenter leur autonomie. Les dispositifs à semi-conducteur GaN sont utilisés pour contrôler le débit d'électricité dans les véhicules électriques et autres produits. Ceux qui ont moins de perte de puissance et sont plus efficaces que leurs homologues de silicium conventionnels sont la prochaine génération.
• Le marché coréen des dispositifs à semi-conducteurs GaN devrait connaître une croissance de 9,8 % au cours de la période de prévision. En Corée du Sud, les dispositifs à semi-conducteurs Gallium Nitride (GaN) sont de plus en plus utilisés dans diverses industries pour améliorer l'efficacité et les performances énergétiques, comme Samsung Electronics est à l'avant-garde de cette avancée, en prévoyant de commencer à fournir des services de fonderie pour les semi-conducteurs de puissance GaN de 8 pouces d'ici 2025, ciblant les applications dans les secteurs de l'électronique grand public, des centres de données et de l'automobile.

GaN Semiconductor Part du marché des appareils

L'industrie des dispositifs à semi-conducteurs GaN est compétitive et très fragmentée avec la présence d'acteurs mondiaux établis ainsi que d'acteurs locaux et de startups. Les 5 premières entreprises du marché mondial de la lumière ambiante sont Wolfspeed (Cree, Inc.), Infineon Technologies AG, GaN Systems, Broadcom Inc., ON Semiconductor, représentant collectivement 31 %. Ces entreprises sont en concurrence sur le marché en offrant des capteurs avancés qui améliorent l'efficacité énergétique et interagissent sans heurt avec les appareils IoT. Par exemple, Toshiba dirige la charge dans la technologie des dispositifs à semi-conducteurs gaN, jouant un rôle vital dans l'industrie automobile. Toshiba développe des semi-conducteurs de nouvelle génération utilisant du carbure de silicium (SiC) et du nitrite de gallium (GaN) pour améliorer l'efficacité et les performances. Ces matériaux permettent une gestion plus élevée de la tension avec une résistance plus faible, contribuant à une plus grande sortie et des dispositifs plus petits.

Les lancements de nouveaux produits constituent le développement stratégique le plus important que les acteurs clés du marché adoptent pour augmenter leur part de marché. Clé GaN Semiconductor Les fabricants d'appareils lancent de plus en plus de nouveaux produits destinés à la prolifération dans les secteurs de l'automobile. Par exemple, en décembre 2024, ROHM Co., Ltd. a annoncé que ROHM et TSMC ont conclu un partenariat stratégique sur le développement et la production en volume de dispositifs d'alimentation en nitrure de gallium (GaN) pour les applications de véhicules électriques. Le partenariat intégrera la technologie de développement d'appareils de ROHM à la technologie de procédé GaN-on-silicon leader de l'industrie de TSMC pour répondre à la demande croissante de propriétés de haute tension et de haute fréquence sur le silicium des appareils électriques.

GaN Sociétés du marché des dispositifs semi-conducteurs

Les 5 principales entreprises de l'industrie des dispositifs à semi-conducteurs GaN sont :

• Wolfspeed (Cree, Inc.)
• Infineon Technologies AG
• Systèmes GaN
• Broadcom Inc.
• Sur semi-conducteur

Infineon Technologies AG est devenue une force dominante grâce à sa technologie CoolGaN, qui offre une efficacité et une densité de puissance de premier plan pour des applications allant de l'alimentation des serveurs aux onduleurs solaires. Leur portefeuille GaN comprend à la fois des composants discrets et des solutions intégrées comme la famille CoolGaN IPS qui combine les transistors de puissance GaN avec les pilotes de porte et les caractéristiques de protection. La forte position de l'entreprise sur les marchés de l'automobile et de l'industrie a accéléré l'adoption de GaN dans ces secteurs, avec leurs appareils permettant des conceptions plus compactes et répondant à des exigences de fiabilité strictes.

La plate-forme électrique GaN de la 4e génération de GaN Systems établit une nouvelle référence en matière d'efficacité et de compacité de l'énergie, offrant des avancées de performance de premier plan de l'industrie. Par exemple, en septembre 2023, GaN Systems, leader mondial des semi-conducteurs d'énergie GaN, a annoncé l'introduction de sa plateforme d'alimentation GaN de 4e génération. Cette technologie à la fine pointe de la technologie établit une nouvelle norme d'efficacité et de compacité de la puissance, offrant une amélioration impressionnante de la performance par étape et des chiffres de mérite de premier plan pour l'industrie. Par exemple, avec GaN Systems Gen4 dans un rack serveur d'intelligence artificielle (AI), 3.2k Les alimentations W à 100W/in3 en 2022 atteignent maintenant 120W/in3 avec des rendements supérieurs aux niveaux de titane. Gen4 révolutionnera les marchés de l'électricité, notamment l'électronique grand public, les centres de données, l'énergie solaire, les applications industrielles et l'automobile.

Nouvelles de l'industrie des appareils semi-conducteurs GaN

• En avril 2024, En avril 2024, Transphorm, Inc., un fournisseur de semi-conducteurs de puissance GaN, et Weltrend Semiconductor Inc. ont annoncé l'introduction de deux nouveaux systèmes GaN en paquets (SiPs). Ces derniers ajouts, à savoir le WT7162RHUG24C et le WT7162RHUG24B, combinent le contrôleur PWM à haute fréquence (QR/Valley Switching) de Weltrend avec des FET SuperGaN de type Transphorm. Cette collaboration a été fondée sur le phare GaN SiP de Weltrend, dévoilé l'an dernier, créant collectivement la première famille de produits SiP basée sur la plateforme SuperGaN de Transphorm.
• En mars 2024, Efficient Power Conversion Corporation a lancé EPC2361, un transistor à effet de champ de nitrite de gallium (GaN) révolutionnaire, doté du plus bas taux de résistance sur le marché à 100 V, 1m. Cette innovation promet de doubler la densité de puissance par rapport aux produits de la génération précédente. L'EPC2361 présente un impressionnant RDS (on) typique d'un seul mètre, logé dans un paquet QFN thermiquement amélioré avec un sommet exposé, occupant une simple empreinte de 3mm x 5mm.
• En janvier 2024, Transphorm Inc. a lancé les deux nouveaux dispositifs SuperGaN 650V emballés dans un ensemble TO-247 de 4 plombs (TO-247-4L). Ces nouveaux FET, appelés TP65H035G4YS et TP65H050G4YS, offrent des résistances de 35m-s et 50m-s respectivement, avec un terminal Kelvin-source qui permet aux clients d'atteindre des capacités de commutation polyvalentes avec des pertes d'énergie réduites.

Ce rapport d'étude de marché sur les dispositifs à semi-conducteurs GaN couvre en profondeur l'industrie avec des estimations et des prévisions en termes de recettes (milliards USD) de 2021 à 2034, pour les segments suivants:

Marché, par type

• Opto-semiconducteurs
• Conducteurs RF
• Conducteurs de puissance

Marché, par composante

• Transistor
• Diode
• Rectificateur
• Puissance IC
• Autres

Marché, par gamme de tension

• Moins de 100 V
• 100-500 V
• Plus de 500 V

Marché, par utilisation finale Industrie

• Aéronautique & défense
• Automobile
• Électronique grand public
• Énergie et énergie
• Santé
• Industrielle
• Informatique et télécommunications
• Autres

Les informations ci-dessus sont fournies pour les régions et les pays suivants:

• Amérique du Nord
  • États-Unis
  • Canada
• Europe
  • Royaume Uni
  • Allemagne
  • France
  • Italie
  • Espagne
  • Russie
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Corée du Sud
  • NZ
• Amérique latine
  • Brésil
  • Mexique
• MEA
  • EAU
  • Arabie saoudite
  • Afrique du Sud