Marché des semi-conducteurs à large bande interdite – par matériau, par secteur d’utilisation finale et prévisions 2024-2032

Semi-conducteurs à large bande Taille du marché

Le marché mondial des semi-conducteurs à large bande a été évalué à 2,16 milliards de dollars en 2024 et devrait croître à 12,2 % pour atteindre 6,8 milliards de dollars en 2034. L'expansion du marché est due à la demande croissante d'électronique électrique et à la croissance de l'adoption mondiale de véhicules électriques.

Le marché des semi-conducteurs à large bande est influencé par l'adoption de l'électronique de puissance à haut rendement pour les applications industrielles et renouvelables. L'intégration de semi-conducteurs à large bande dans l'électronique de puissance peut rendre les composants électroniques de puissance plus petits, plus rapides, plus fiables et plus efficaces. Les semi-conducteurs à large bande SiC et GaN offrent une plus grande stabilité thermique et une meilleure efficacité de conversion de puissance, qui sont considérés comme des solutions idéales pour différentes applications. Ces semi-conducteurs peuvent être actionnés à une fréquence et à une température plus élevées, éliminant jusqu'à 90% des pertes de puissance et pouvant ainsi supporter dix fois plus de tensions.

Par exemple, en novembre 2023, Mitsubishi Electric et Nexperia B.V. se sont associés pour développer des semi-conducteurs de carbure de silicium (SiC), tirant parti de l'expertise de Mitsubishi dans les technologies à large bande. Cependant, cette adoption de l'électronique de puissance dans les applications de télécommunications, d'automatisation industrielle et d'énergie renouvelable est à l'origine de la croissance du marché des semi-conducteurs à large bande.

De plus, l'adoption croissante de semi-conducteurs à large bande dans l'électronique de véhicules électriques (EV) pour fabriquer des conceptions légères et compactes de matériel de véhicules propulse la croissance du marché. De plus, les semi-conducteurs à large bande SiC peuvent convertir et gérer davantage le flux d'énergie du véhicule électrique du système de freinage régénératif à la batterie et de la batterie aux moteurs électriques. Les semi-conducteurs à large bande SiC offrent une conversion de puissance efficace avec une haute densité de puissance, où moins d'énergie est gaspillée, et le véhicule électrique peut parcourir plus de distance sur une seule charge. En outre, le semi-conducteur GaN large bande aide à la charge à grande vitesse du véhicule électrique avec moins de perte de puissance, ce qui réduit le temps de charge du véhicule.

Semi-conducteurs à large bande Tendances du marché

• La principale tendance sur le marché des semi-conducteurs à large bande est le déploiement croissant de 5G et de télécommunications avancées, où les matériaux Gallium Nitride (GaN) et Silicon Carbide (SiC) font partie intégrante du progrès de ces infrastructures. La demande de semi-conducteurs avancés dans les applications de radiofréquences augmente, en raison de l'évolution des réseaux mobiles pour soutenir la technologie 5G.
• La tendance de miniaturisation des appareils électroniques pour réduire le poids et la taille du système électronique et des composants, tout en améliorant leur fonctionnalité et leurs performances. Différent emballage avancé les technologies telles que le lien direct, technologie de montage de surface, et chip-on-board sont utilisés pour réduire le facteur de forme de semi-conducteur large bandegap et améliorer encore ses performances. De tels semi-conducteurs à large bande sont largement adoptés dans les applications électroniques grand public, l'automobile, les télécommunications et les soins de santé.

Semi-conducteurs à large bande Analyse du marché

Sur la base du matériau, le marché est segmenté en carbure de silicium (SiC), nitride de Gallium (GaN), nitride d'aluminium (AlN), diamant, etc.

• Le segment du carbure de silicium (SiC) représentait 818,9 millions de dollars en 2023. Le type de matériau de carbure de silicium (SiC) présente des caractéristiques supérieures, notamment une conductivité thermique élevée et un large bandgap, et il convient fortement aux applications à haute puissance et à haute fréquence. Le matériau de carbure de silicium dans les semi-conducteurs de puissance offre une capacité exceptionnelle de blocage de tension pour les applications à haute tension qui commencent à 650V parce qu'il supporte le travail à plus haute tension et température que le silicium (Si). Ces caractéristiques souhaitables des semi-conducteurs SiC sont adoptées dans les véhicules électriques, les systèmes d'énergie renouvelable et les applications d'énergie industrielle.
• Le segment Gallium Nitride (GaN) représentait 515,4 millions de dollars en 2022. Ce type de matériau supporte le fonctionnement à des tensions supérieures à 600V, ce qui le rend adapté aux systèmes de recharge rapide et aux amplificateurs RF. Le matériau à semi-conducteur à large bande en nitrite de gallium (GaN) est le choix préférable pour les convertisseurs à rendement énergétique de prochaine génération.
• Le segment du Nitride d'aluminium (AlN) représentait 187,2 millions de dollars en 2021. Le nitrure d'aluminium (INA) est un matériau non toxique, composé de 65,81 % d'Al et de 34,19 % de N. Il a des propriétés d'isolation électrique et une conductivité thermique élevée, et donc largement utilisé dans des applications telles que les isolateurs électriques, les dissipateurs de chaleur et les épandeurs de chaleur, la manipulation des wafers Si et comme substrats de conditionnement.
• Le segment du diamant a représenté 132,8 millions de dollars en 2021. Surpassant à la fois le carbure de silicium (SiC) et le nitride de Gallium (GaN), les diamants peuvent être le plus récent matériau semi-conducteur de puissance. Comme il a d'excellentes propriétés pour les applications à haute température, les opérations à haute tension et les commutations à haute fréquence. Diamond a un champ électrique critique 30 fois plus élevé que le Silicon (Si).

Basé sur l'industrie de l'utilisation finale, le marché des semi-conducteurs large bande est divisé en automobile, électronique grand public, télécommunications, énergie & utilitaire, aérospatiale & défense, et autres.

• Le segment automobile devrait représenter 30,7 % de la part de marché en 2024. Les semi-conducteurs à large bande, tels que SiC et GaN, améliorent l'efficacité des véhicules électriques (EV) en permettant l'électronique à haute fréquence et à haute efficacité. Les onduleurs semi-conducteurs à large bande réduisent les pertes de puissance directes et indirectes dans le véhicule en utilisant des fréquences de commutation, des rendements et des températures plus élevées. Les dispositifs GaN surpassent le silicium dans le contrôle moteur haute fréquence, minimisant les pertes de commutation dans les véhicules. Cependant, la technologie à large bande accélère l'adoption des véhicules électriques, en améliorant l'efficacité énergétique et en réduisant les émissions.
• Le segment de l'électronique grand public devrait représenter 21,5 % de la part de marché en 2024. Les semi-conducteurs GaN large bande permettent d'utiliser des adaptateurs plus petits, plus légers et plus économes en énergie dans l'électronique grand public. En réduisant les pertes de puissance, en augmentant l'efficacité énergétique et en permettant la miniaturisation, les semi-conducteurs à large bande révolutionnent l'électronique de consommation moderne.
• Le segment des télécommunications devrait représenter 17,4 % de la part de marché en 2024. Les semi-conducteurs à large bande comme GaN et SiC révolutionnent l'infrastructure 5G en améliorant la gestion thermique, l'efficacité et la manipulation de l'énergie. Les réseaux 5G nécessitent une distribution étendue des stations par rapport aux réseaux conventionnels, avec une densité d'antennes plus élevée pour assurer une couverture optimale et une faible latence. La taille compacte des dispositifs à large bande permet la conception de stations plus petites et plus faciles à installer, même dans des espaces confinés, comme sur les toits de construction ou les structures urbaines préexistantes. Les semi-conducteurs GaN à large bande réduisent la perte de puissance et permettent une amplification RF à haute fréquence, tandis que SiC améliore la manipulation de la tension et la dissipation de la chaleur.
• Le segment énergie & services publics devrait représenter 14,1 % de la part de marché en 2024. Les semi-conducteurs à large bande, en particulier le carbure de silicium (SiC) et le nitrite de gallium (GaN), transforment le secteur de l'énergie et des services publics en améliorant l'efficacité, la fiabilité et la durabilité des applications énergétiques. Les semi-conducteurs WBG sont préférables pour les applications de production d'énergie solaire et de stockage d'énergie (ESS).
• Le segment de l'aérospatiale et de la défense devrait représenter 11,2% de la part de marché en 2024. L'alimentation en semi-conducteurs large bande et les dispositifs de commande moteur offrent des options de gestion de l'énergie innovantes pour les aéronefs. Le carbure de silicium et le nitrite de gallium promettent des composants de faible poids pour minimiser la consommation de carburant et les émissions dans le secteur de l'aéronautique, et les chercheurs s'intéressent aux convertisseurs de puissance à haute densité, car les solutions sont stables à des températures de fonctionnement plus élevées.

• En 2024, le marché américain des semi-conducteurs à large bande représentait 286,4 millions de dollars. Le marché des États-Unis sera probablement motivé par l'importance croissante accordée aux économies d'énergie. Selon le département américain de l'énergie, l'électronique électrique et l'énergie propre vont révolutionner avec l'adoption croissante de semi-conducteurs à large bande. L'adoption de tels procédés de fabrication avancés donnera aux fabricants américains un avantage concurrentiel sur les marchés mondiaux en croissance.
• Le marché allemand des semi-conducteurs à large bande devrait atteindre 321,9 millions de dollars d'ici 2034. L'Allemagne met l'accent sur les investissements dans le développement et la production de matériaux semi-conducteurs à large bande, tels que le carbure de silicium (SiC) et le nitrite de gallium (GaN). Les secteurs industriels comme les énergies renouvelables et l'automobile utilisent largement ces semi-conducteurs pour leurs différentes applications. Par exemple, pour renforcer le secteur des semi-conducteurs de l'UE, Infineon a reçu 960 millions de dollars de l'Union européenne en février 2025 pour construire une usine de fabrication de semi-conducteurs à Dresde.

• Le marché chinois des semi-conducteurs à large bande devrait connaître une croissance de 11,9 % au cours de la période de prévision. La croissance du marché chinois est attribuée à l'autosuffisance technologique de la Chine et à la compétitivité mondiale. La Chine a considéré les semi-conducteurs à large bande comme une industrie de sécurité nationale, ce qui a conduit à des investissements régionaux importants et à des politiques de protection. Par exemple, l'Institut de recherche avancé sur les semi-conducteurs en Chine s'attache à relever les défis mondiaux dans les semi-conducteurs à large bande, renforçant ainsi la position de la Chine dans le paysage mondial des semi-conducteurs.
• Le Japon devrait représenter une part de 10,8% du marché des semi-conducteurs à large bande en Asie-Pacifique. Les principaux acteurs japonais tels que ROHM, Mitsubishi Electric et Fuji Electric investissent dans la production et le développement de ces semi-conducteurs avancés pour répondre à la demande croissante de solutions écoénergétiques dans les véhicules électriques et les applications d'équipements industriels. Ces mesures stratégiques mettent l'accent sur la technologie à large bande, qui vise à améliorer la compétitivité du pays sur le marché international des semi-conducteurs et à réduire la dépendance à l'égard des fournisseurs étrangers.
• On s'attend à ce que le marché des semi-conducteurs à large bande en Corée du Sud augmente de 14,3 % au cours de la période de prévision. La Corée du Sud met l'accent sur l'amélioration de sa fabrication de semi-conducteurs. Samsung et SK Hynix, ainsi que de grands centres de recherche comme le Centre de recherche interuniversitaire de l'Université nationale de Séoul, sont quelques-uns des principaux acteurs en Corée du Sud, qui travaillent ensemble pour acquérir des connaissances dans ce secteur. Ces mesures stratégiques sont prises pour relever les défis et saisir les opportunités dans l'industrie des semi-conducteurs à large bande, faisant de la Corée du Sud un acteur majeur sur le marché mondial des semi-conducteurs.

Semi-conducteurs à large bande Part de marché

Le grand marché de la bande est considéré comme hautement concurrentiel, car il a la présence d'acteurs mondiaux bien établis. Les cinq principaux acteurs du marché des semi-conducteurs à large bande sont Infineon Technologies AG, Texas Instruments Inc., STMicroelectronics N.V., Wolfspeed, Inc. et Mitsubishi Electric Corporation. Ces 5 acteurs contribuent collectivement environ 54 % de la part de marché sur le marché des semi-conducteurs à large bande. Par exemple, Infineon Technologies a investi environ 2,3 milliards de dollars en février 2022 afin d'étendre son usine de fabrication de semi-conducteurs à large bande à Kulim, en Malaisie, ce qui a encore amélioré la production de semi-conducteurs à large bande SiC et GaN. Cette expansion visait à répondre à la demande croissante des secteurs de l'équipement industriel et de l'automobile.

En outre, les entreprises impliquées dans le marché des semi-conducteurs à large bande se concentrent sur l'intégration verticale et la fabrication en interne afin d'assurer l'efficacité des coûts et la stabilité de la chaîne d'approvisionnement. Par exemple, Texas Instruments (TI) a élargi son usine de production de GaN à Aizu, au Japon, en mettant en œuvre des outils avancés de 200 mm, complétant son usine de Dallas. Ces semi-conducteurs GaN ont amélioré l'évolutivité, l'efficacité et la durabilité des applications robotiques et renouvelables à haute tension. La mise en œuvre d'outils de 200 mm permettra d'atteindre l'objectif de 95 % de production interne d'ici 2030.

Semi-conducteurs à large bande Entreprises de marché

Les principales entreprises de l'industrie des semi-conducteurs à large bande comprennent:

• Infineon Technologies AG
• Texas Instruments Inc.
• STMicroélectronique N.V.
• La société Wolfspeed, Inc.
• Mitsubishi Electric Corporation
• Infineon Technologies AG se concentre sur l'expansion de son portefeuille de semi-conducteurs de puissance SiC (carbure de silicium) et GaN (nitride de gallium) pour renforcer sa position sur le marché des semi-conducteurs WBG.
• Wolfspeed, Inc. forme des partenariats stratégiques avec les constructeurs automobiles et les fabricants industriels pour accélérer l'adoption de la WBG. De plus, il investit beaucoup dans la recherche pour améliorer l'efficacité, la performance et la rentabilité de la SIC.
• Mitsubishi Electric développe sa stratégie de semi-conducteurs WBG en intégrant les technologies SiC et GaN dans des modules de puissance à haut rendement pour les applications industrielles, automobiles et énergétiques.

Semi-conducteurs à large bande Nouvelles de l'industrie

• En novembre 2023, pour co-développer un semi-conducteur de carbure de silicium (SiC), Mitsubishi Electric a annoncé un partenariat avec Nexperia, qui mettra l'accent sur le développement d'une technologie à large bande. Dans le cadre de ce partenariat, Nexperia développera des appareils discrets SiC, tandis que Mitsubishi fournira des puces MOSFET SiC et développera des solutions pour les équipements industriels, l'électronique grand public et les véhicules électriques.
• En octobre 2024, pour développer des semi-conducteurs à bandes ultra larges (UWBGS), RTX a annoncé un contrat DARPA. L'entreprise utilisera le nitrure d'aluminium et le diamant pour développer des semi-conducteurs à bandes ultra larges pour améliorer la puissance et la gestion thermique. Ce contrat vise à l'UTBGS pour l'équipement de communication, les systèmes de défense et les radars avancés, ce qui permettra d'exploiter davantage l'expertise de Raytheon dans le matériel semi-conducteur GaN large bande.

Ce rapport d'étude de marché sur les semi-conducteurs à large bande couvre en profondeur l'industrie avec des estimations et des prévisions en termes de recettes (en millions de dollars américains) de 2021 à 2034, pour les segments suivants:

Marché, par matière

• Carbure de silicium (SiC)
• Nitride de gallium (GaN)
• Nitride d'aluminium (AlN)
• Diamant
• Autres

Marché, par industrie d'utilisation finale

• Automobile
• Électronique grand public
• Télécommunications
• Énergie et services publics
• Aéronautique & Défense
• 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
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Corée du Sud
  • NZ
• Amérique latine
  • Brésil
  • Mexique
• MEA
  • EAU
  • Arabie saoudite
  • Afrique du Sud