GaN半導体デバイス市場 - タイプ別（光半導体、RF半導体、パワー半導体）、コンポーネント別（トランジスタ、ダイオード、整流器、パワーIC、その他）、電圧別、最終用途産業別および予測、2024～2032年

ガン半導体 デバイス市場規模

世界的なGaN半導体デバイス市場は、2024年のUSD 22.6億で評価され、2034年までに6.8%のCAGRで成長すると予想される。 市場の成長は、消費者の電子機器のGaNの採用の増加や自動車産業の統合の増加などの要因に起因しています。

消費者エレクトロニクスにおけるGaNの採用は、世界的なGaN半導体デバイス需要を牽引する主要な要因の1つです。 GaN半導体デバイスは、サイズとシステムコストを削減し、電力効率を向上し、より小型なスリーカー設計を可能にすることにより、コンシューマー電子機器の性能と実用性を高めます。 たとえば、GaNミニチャージャーと超高速充電とスーパーポータビリティのための超薄型のGaN電源アダプタは、携帯電話やタブレットからラップトップやゲームシステムまで、デバイスのための消費者の要件となっています。 設計、実用性、エネルギー効率は、プレミアム製品から日常的な要件まで進化してきました。

たとえば、GaN(窒化グルリウム)パワー半導体のグローバルリーダーであるGaN Systemsは、2023中国電力電子とエネルギー変換コングレスと第26回中国電源協会年次会議&展示会(CPEEC&CPSSC 2023)で、GaNの最新の画期的な電力設計を生産しました。

自動車業界は、GaN半導体を複数の用途に活用しています。 GaN ベースのパワーデバイスは、電力密度が高く、スイッチ速度が速く、熱管理が向上するなど、いくつかの利点を提供します。 これらの機能は、効率的な電力変換と熱制御が性能を最適化し、運転範囲を拡張するために不可欠である、電気およびハイブリッド車にとって不可欠です。

たとえば、技術の進歩に対する上昇焦点は、EVトラクションシステムにおけるガリウム窒化物(GaN)の採用を主導し、400Vおよび800Vバッテリーアーキテクチャのインバータ設計を大幅に再構築しました。 GaNの優れた性能特性は、効率と電力密度を高める上で、その成長の重要性を強調しています。 業界が高電圧プラットフォームに移行するにつれて、GaNベースのトラクションインバータの採用は、次世代の電気自動車イノベーションを推進する上で重要な役割を果たしることが期待されます。

ガン半導体 デバイス市場 トレンド

• GaN半導体デバイス業界における主要なトレンドの1つは、RF(無線周波数)システムへの影響です。 GaN 半導体は RF (無線周波数) システムに著しく影響します。 GaNの高電子モビリティと飽和速度は、無線通信システム、レーダーシステム、衛星通信用の高周波、高出力アンプの開発を可能にします。 GaN RF 装置はより長い間隔およびより高いデータ率の信号の伝達を可能にする線形性、より高い出力および高められた効率を改善しました。
• GaNの半導体装置は高速切換えの機能による省エネおよび小型化の塗布にとって理想的です。 たとえば、GANのゲートドライバーは、短伝搬遅延と狭いパルス幅を実装し、設計を簡素化することにより、これらのデバイスの高速切換性能を最大化するように設計されました。
• 高出力電子機器向けGaN半導体デバイスの採用は、GaN半導体デバイス市場の成長を支えるもう1つの大きなトレンドです。 GaN半導体デバイスは、最近、プレミアムスマートフォン向けに設計された高出力高速充電器の領域に参入しました。 予想は、この堅牢な消費者市場であり、大幅な需要によって特徴付けられ、次の数年の間に市場の成長の背後にある主要な運転力になります。

ガン半導体デバイス市場分析

機種に基づき、光半導体、RF半導体、パワー半導体に市場をセグメント化。

• パワー半導体市場は、2024年のUSD 9.4億で占めています。 パワーエレクトロニクス用のシリコンなどのGaN半導体デバイスは、消費者の充電器や電源、電気自動車、データセンターの電源管理から、軍事レーダーや航空宇宙システムまで、多様な産業に応用でき、シリコンのカウンターと比較して、高効率、小型のフォーム要因、および強化された機能を可能にします。
• 2023年のUSD 7.5億のために考慮されるOpto半導体の市場。 窒化ガリウム(GaN)半導体は、特に高効率発光ダイオード(LED)およびレーザーダイオードの開発において、光電子デバイスに不可欠です。 国立標準技術研究所(NIST)は、オンチップ光学相互接続と多機能スキャンプローブのヒントで利用されているGaNナノワイヤーLEDの製作を先駆しました。 これらの進歩は、GaNの優れた機械的強度と直接バンドギャップ特性を活用し、光通信や高解像イメージングなどの用途における性能向上を実現します。

コンポーネントに基づいて、市場はトランジスタ、ダイオード、整流器、電源ICなどに分かれています。 GaNトランジスタは、マイクロ波周波数での高効率電力増幅を可能にし、THzデバイスの進歩をサポートします。 整流器セグメントは、伝導損失を削減するための積極的な整流から恩恵を受けます。

• トランジスタ市場は、2024年のグローバルGaN半導体デバイス市場の36.3%を占めています。 GaNトランジスタは、著しく高温で機能し、THz(terahertz)デバイスの開発に有利な属性を含むだけでなく、高電圧で動作する能力のために、マイクロ波周波数で電力増幅器として役立つのに適しています。
• 2024年のグローバルGaN半導体デバイス市場の12.4%に占める整流器市場。 アクティブまたは同期の修正は、整流器の電圧を除去することにより、効率を向上させるために、現代の電源で広く使用されているので、伝導損失を最小限に抑えます。 たとえば、GaN ベースのアクティブ整流器ダイオードは、最大 6 A の転送電流容量で、半波整流アプリケーション(110/230 VAC、50/60 Hz)で実証されています。 低損失のGaN活性整流器ダイオードの単一デバイス実装は、予測期間中の市場成長をサポートするマルチチップまたはパッケージ統合代替と比較して、より費用対効果の高いソリューションを提供しています。

電圧範囲に基づいて、GaN半導体デバイス市場は500V以上の100V、100-500Vにセグメント化されます。 効率を改善し、電力レベルを改善するための急速なシフトは、市場の成長に貢献している主要な要因です。

• 100V GaN 半導体デバイス市場は、2024 年に 9.8 億米ドルの市場会計を投じた。 100V(およびより少ない)GaN FETsのアプリケーションは、同期整流器およびモーター ドライブの効率を改善するクラスDアンプの歪みを減らすことから多数あります。 100V GaNのFETは48V自動車およびサーバー塗布、またUSB-C、ライダーおよびLEDの照明でまた普及しています。
• 2023年のUSD 5.1億のために考慮される500以上のV GaN半導体デバイス市場。 ガン・オン Si は 1kW (1000V) の上の改善された電力レベルと現在の HEMT の機能を拡張する将来のアプリケーションの広い範囲を持っています。 この技術は、動作電圧を増加させ、カバンドを超えて周波数応答をEバンド、Wバンド、およびテラヘルツスペースにプッシュするデザイナーを支援します。

エンドユース業界をベースとしたGaN半導体デバイス市場は、航空宇宙および防衛、自動車、家電、エネルギー、電力、ヘルスケア、産業、IT&通信、その他にセグメント化されています。

• 予報期間中、大気および防衛セグメントは、8%のCAGRで成長します。 たとえば、GaN FETやICは、より小型で軽量で、より効率的で、より高い信頼性、および老化シリコンデバイスよりも低コストです。 これは、衛星電力とデータ伝送、ロボティクス、ドローン、および航空電力システムのための全く新しいアーキテクチャを可能にします。 宇宙システムには、宇宙プログラム、衛星バス、宇宙探査、サービスプロバイダが含まれます。
• 予測期間中、自動車セグメントは、8.6%のCAGRで成長します。 GaNは、より小型で効率的で低コストの電力システムを可能にします。 自動車業界にとっては、小型で軽量な電池、充電性能の向上、車両の高容量化を実現します。 また、車両のオートノマイスおよびワイヤレス電源アプリケーションにおけるGaNは機能を強化しています。

• 2024年、米国GaN半導体デバイス市場がUSD 5.3億に占める。 GaN ベースのテクノロジーにおける米国のリーダーシップは、技術的、商用、および国家のセキュリティ上の優位性を確保するために重要です。 米国の防衛産業は、先進レーダーシステムやその他のアプリケーション用のGaN半導体技術に既に大きく依存しています。 GaN は 5G および今後 6G の無線インフラで高周波性能機能を利用しています。
• ドイツのGaN半導体デバイス市場は2034年までに2.4億米ドルに達する見込みです。 ドイツでは、Gallium Nitride(GaN)の半導体デバイスは、エネルギー効率と性能を向上させるために、さまざまな業界にますます活用されています。 Infineon Technologiesのような企業は、特にパワー半導体において、脱炭素化とデジタル化の努力を推進するGaNアプリケーションを先駆しています。 Infineonの最近の進歩は、生産コストを大幅に削減し、成長を続けるGaNチップ市場の実質的なシェアを捉えるために、300 mmのウェーハにGaNチップを製造しています。
• 予報期間中に中国GaN半導体デバイス市場は5.7%のCAGRで成長すると予想されます。 中国は市場拡大を支える主要な自動車製造拠点の1つです。 中国の電源GaNコンシューマーデバイスは、GaN、スマートフォンメーカーなどのテレコム/データコムおよび自動車で将来の使用を促進し、より小さなケースサイズで充電器を作ることができ、電力比よりも価格が向上しました。
• 日本は、2024年にアジアパシフィックのGaN半導体デバイス市場の16.3%を占めています。 日本企業は、大型窒化ガリウム窒化物(GaN)の電動車両用パワー半導体装置に移行し、運転範囲を増加させています。 EV等の電気の流れを制御するために使用されるGaNの半導体装置。 パワーロスが少なく、従来のシリコンカウンタよりも効率的である方は、次世代です。
• 韓国のGaN半導体デバイス市場は、予測期間中に9.8%のCAGRで成長すると予想されます。 韓国では、Gallium Nitride(GaN)の半導体デバイスは、Samsung Electronicsなどのエネルギー効率とパフォーマンスを向上させるために、さまざまな業界にますます活用され、この進歩の最前線にいます。これは、2025年までに8インチのGaNパワー半導体用の鋳物サービスを開始し、消費者電子機器、データセンター、自動車分野におけるアプリケーションをターゲティングする計画です。

ガン半導体 デバイスマーケットシェア

GaN 半導体デバイス業界は、グローバル プレイヤーやローカル プレイヤーやスタートアップの存在と競争的かつ高度にフラグメントされています。 グローバル・アンビエント・ライト・マーケットのトップ5企業は、Wolfspeed(Cree, Inc.)、Infineon Technologies AG、GaN Systems、Inc.、On Semiconductor、総称して31%のシェアを獲得しています。 これらの企業は、エネルギー効率を高め、IoTデバイスとシームレスにやりとりする高度なセンサーを提供することで、市場で競争しています。 例えば、東芝は、自動車産業の電化へのシフトで重要な役割を担っている、gaN半導体デバイス技術の担当を担っています。 シリコンカーバイド(SiC)と窒化ガリウム(GaN)を用いた次世代のパワー半導体を開発し、効率と性能を向上させます。 これらの材料はより低い抵抗のより高い電圧管理を可能にし、より高い出力およびより小さい装置に貢献します。

新製品の発売は、市場での主要プレイヤーが市場シェアを増強するために採用されている最も重要な戦略的開発です。 キーガン半導体 デバイスメーカーは、自動車産業の普及に向けた新製品を発売しています。 例えば、2024年12月、ローム株式会社(ROHM Co., Ltd.)は、電気自動車用途向けガリウム窒化物(GaN)パワーデバイスの開発・量産に関する戦略的パートナーシップを締結したことを発表しました。 パートナーシップは、TSMCの業界トップクラスのGaN-on-siliconプロセス技術とROHMのデバイス開発技術を統合し、パワーデバイス用のシリコン上の優れた高電圧および高周波数特性の需要に応えます。

GaNセミコンダクターデバイス市場企業

GaN 半導体デバイス業界におけるトップ 5 の企業は以下のとおりです。

• Wolfspeed(クレジット)
• インフィニオンテクノロジーズAG
• ガンシステム
• 株式会社ブロードコム
• ONセミコンダクター

インフィニオン技術 自社のCoolGaN技術により、サーバー電源からソーラーインバータまで幅広い用途に業界トップクラスの効率と電力密度を提供する優勢な力として誕生しました。 GaNポートフォリオには、GaNパワートランジスタとゲートドライバーと保護機能を組み合わせたCoolGaN IPSファミリなどの分離されたコンポーネントと統合ソリューションの両方が含まれています。 自動車および産業市場での強固な位置は、これらの分野でGaNの採用を加速し、その装置はよりコンパクトな設計を可能にし、厳しい信頼性要件を満たしています。

GaN Systems 4世代のGaNパワープラットフォームは、電力効率とコンパクト性の新しいベンチマークを設定し、業界トップクラスのパフォーマンスの進歩を実現します。 たとえば、GaNパワー半導体のグローバルリーダーであるGaN Systemsは2023年9月に、第4世代のGaNパワープラットフォームの画期的な導入を発表しました。 この最先端の技術は、新しい電力効率とコンパクト性標準を設定し、印象的なステップ機能のブーストと業界トップクラスのメリットをお届けします。 たとえば、人工知能(AI)サーバーラックのGaN Systems Gen4と3.2k 2022年の100W/in3のW電源は、チタンレベル以上の効率で120W/in3を達成しています。 Gen4は、消費者向け電子機器、データセンター、太陽光発電、産業用途、自動車などの電力市場を変革します。

ガン半導体デバイス業界ニュース

• 2024年4月、2024年4月、GaNパワー半導体メーカー、ウェルトレンドセミコンダクター株式会社、トランスフォーム、株式会社トランスフォーム、株式会社トランスフォーム、株式会社ウェルトレンドセミコンダクターは、新たに2つのGaNシステムインパッケージ(SiP)の導入を発表しました。 これらの最新の追加, すなわち、WT7162RHUG24C と WT7162RHUG24B, ウェルトレンドの高周波マルチモードを組み合わせる (QR/Valley スイッチング) フライバック PWM コントローラーと Transphorm の 480 mΩ と 150 mΩ SuperGaN FET それぞれ. このコラボレーションは、WeltrendのフラッグシップGaN SiPが昨年発表したところ、TransphormのSuperGaNプラットフォームに基づく初のSiP製品ファミリを集約的に確立しました。
• 2024年3月、高効率電力変換株式会社は、100V、1mΩで市場で最も低い抵抗を誇り、地質窒化ガリウム窒化物(GaN)フィールド効果トランジスタ(FET)を発売しました。 EPCの旧製品と比較して、電力密度を2倍にすることを約束します。 EPC2361は1mΩの印象的な典型的なRDS(on)を展示し、熱的に強化されたQFNパッケージに露出したトップで、3mm×5mmの単なるフットプリントを占めています。
• 2024年1月、Transphorm Inc.は4鉛TO-247パッケージ(TO-247-4L)にパッケージされた2つの新しい650V SuperGaNデバイスを発売しました。 これらの新しいFETは、TP65H035G4YSとTP65H050G4YSという名前で、それぞれ35mΩと50mΩのオン抵抗を誇るKelvin-sourceターミナルが搭載され、これにより、お客様はエネルギーロスを削減した多様なスイッチ機能を実現することができます。

このGaN半導体デバイス市場調査レポートには、業界の詳細な情報が含まれています 2021年から2034年までの収益(USD Billion)の面で推定と予測 以下のセグメントの場合:

市場、タイプによって

• オプトセミコンダクター
• RF半導体
• パワー半導体

市場、部品によって

• トランジスタ
• ダイオード
• 整流器
• パワーIC
• その他

市場、電圧範囲による

• 100V未満
• 100-500 V
• 500V以上

市場、エンド・ユースの企業による

• 航空宇宙と防衛
• 自動車産業
• 消費者エレクトロニクス
• エネルギー・電力
• ヘルスケア
• 産業
• IT・通信
• その他

上記情報は、以下の地域および国に提供いたします。

• 北アメリカ
  • アメリカ
  • カナダ
• ヨーロッパ
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  • スペイン
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