Полупроводник GaN Размер рынка устройств

Рынок полупроводниковых устройств Gallium Nitride (GaN) в 2023 году оценивался более чем в $17,5 млрд и, по оценкам, регистрирует CAGR более 22,5% в период между 2024 и 2032 годами. Полупроводниковые устройства GaN являются передовыми электронными компонентами, которые используют нитрид галлия в качестве полупроводникового материала. Они предлагают превосходную производительность по сравнению с традиционными устройствами на основе кремния, включая более высокую эффективность, более быструю скорость переключения и лучшие возможности управления мощностью.

Устройства GaN используются в различных приложениях, таких как силовая электроника, усилители RF, светодиодное освещение и автомобильные системы, стимулируя инновации в нескольких отраслях. Растущая потребность в быстрой передаче данных является одним из основных факторов, способствующих росту полупроводниковых устройств GaN. Высокочастотная работа GaN и превосходные возможности управления мощностью позволяют разрабатывать эффективные и компактные радиочастотные усилители, усилители мощности и другие компоненты, необходимые для сетей 5G, систем спутниковой связи и инфраструктуры широкополосного интернета. Способность GaN обеспечивать высокую скорость передачи данных и улучшенную пропускную способность сети отвечает растущим требованиям в цифровых сетях связи и телекоммуникациях для более быстрой и надежной передачи данных.

Например, в июле 2023 года STMicroelectronics приступила к масштабному производству электронных режимных устройств PowerGaN High-electron-mobility Transistor (HEMT), оптимизировав разработку высокоэффективных систем преобразования мощности. Транзисторы STPOWER GaN повышают производительность в различных приложениях, включая настенные адаптеры, зарядные устройства, системы освещения, промышленные источники питания, возобновляемые источники энергии и автомобильную электрификацию.

GaN становится все более распространенным в потребительской электронике, поскольку он делает энергетические решения легче, меньше и эффективнее. Адаптеры и зарядные устройства на основе GaN удовлетворяют потребность в быстрой и удобной зарядке смартфонов, ноутбуков, планшетов и других портативных устройств, предлагая более высокую скорость зарядки и более высокую плотность мощности. Потребительские предпочтения для устройств с более гладким дизайном, более длительным сроком службы батареи и лучшей общей производительностью стимулируют эту тенденцию.

Рынок полупроводниковых устройств GaN затруднен проблемами интеграции, вызванными изменениями электрических свойств, требованиями к тепловому контролю и совместимости с текущими системами. Проектирование и интеграция устройств GaN часто требуют редизайна схемы, оптимизации тепловых решений и разрешения проблем совместимости, что увеличивает сложности разработки и время выхода на рынок.

Полупроводник GaN Рынок устройств тенденции

Технология GaN становится все более важной для применения силовой электроники из-за ее превосходной эффективности и плотности мощности. Это особенно актуально для отраслей, включая центры обработки данных, возобновляемые источники энергии и электромобили. Благодаря своим высокочастотным характеристикам и возможностям обработки энергии радиочастотные устройства на основе GaN набирают популярность в новых приложениях 5G, системах спутниковой связи и телекоммуникационной инфраструктуре. Масштабируемость и снижение затрат, вызванные достижениями технологии GaN-on-silicon, открывают устройства GaN для более широкого спектра приложений. Например, в январе 2024 года Silvaco Group, Inc., ведущий поставщик программного обеспечения TCAD, EDA и проектного IP, сотрудничала с GaN Valley для продвижения эффективного проектирования устройств питания GaN. Используя платформу Victory TCAD, Silvaco стремится предоставить клиентам возможность внедрять инновации и оптимизировать производительность полупроводниковых силовых устройств на основе GaN. Платформа Victory TCAD предлагает комплексную среду моделирования, включающую разнообразные численные методы, физические модели, генерацию моделей SPICE и удобный графический интерфейс, специально разработанный для последнего поколения силовых устройств на основе GaN.

Микроэлектроника GaN является предпочтительной для высокоскоростных и мощных приложений, расширяя их использование в сетях беспроводной связи, промышленной автоматизации и радиолокационных системах. Технология GaN будет по-прежнему внедряться в медицинские устройства, автомобильные системы и бытовую электронику из-за растущей потребности в меньших форм-факторах, повышенной эффективности и улучшенной производительности. В целом отрасль полупроводниковых приборов GaN отличается постоянными инновациями и диверсификацией отрасли.

Анализ рынка полупроводниковых устройств GaN

На основе компонента рынок сегментирован на транзистор, диод, выпрямитель, силовой ИС и другие. На сегмент транзисторов в 2023 году приходилось более 35% рынка.

• Транзисторы играют ключевую роль в индустрии полупроводниковых устройств GaN из-за их важности в силовой электронике и радиочастотных приложениях. Транзисторы GaN превосходят традиционные кремниевые транзисторы с точки зрения эффективности, скорости переключения и плотности мощности. Это делает транзисторы GaN подходящими для источников питания, приводов двигателей, радиочастотных усилителей и систем беспроводной связи.
• Растущий спрос на энергоэффективные и высокопроизводительные электронные устройства в различных отраслях промышленности, включая автомобилестроение, телекоммуникации и возобновляемые источники энергии, усиливает использование транзисторов GaN. Индустрия полупроводниковых устройств GaN быстро расширяется благодаря широкому использованию транзисторов GaN в различных областях применения.

Исходя из типа, рынок сегментирован на оптополупроводники, радиочастотные полупроводники и силовые полупроводники. Сегмент РЧ полупроводников, по оценкам, регистрирует 23,5% CAGR с 2024 по 2032 год.

• RF полупроводники становятся свидетелями растущего использования в оборонных, аэрокосмических и телекоммуникационных приложениях. По сравнению с обычными RF-компонентами на основе кремния устройства GaN RF предлагают более высокую плотность мощности, более широкую полосу пропускания и лучшую линейность, что делает их идеальными для систем связи следующего поколения, таких как спутниковая связь и сети 5G.
• Растущая потребность в радиочастотных усилителях на основе GaN в радиоэлектронной борьбе, радиолокационных системах и беспроводной инфраструктуре способствует дальнейшему расширению рынка. Превосходная производительность, эффективность и надежность этих устройств делают их предпочтительным вариантом для высокочастотных и мощных приложений, что способствует росту рынка.

Азиатско-Тихоокеанский регион занимал значительную долю более 30% на мировом рынке в 2023 году. Рынок полупроводниковых устройств GaN в Азиатско-Тихоокеанском регионе быстро расширяется благодаря растущим инвестициям в развитие инфраструктуры, увеличению внедрения электромобилей и растущему спросу на потребительскую электронику. Китай, Япония, Южная Корея и Тайвань лидируют в области технологических инноваций и производства GaN. Кроме того, растущий телекоммуникационный сектор региона и быстрое развертывание сетей 5G увеличивают спрос на радиочастотные устройства на основе GaN. Сильное присутствие Азиатско-Тихоокеанского региона в полупроводниковой промышленности, а также благоприятная государственная политика способствуют развитию рынка региона.

Полупроводник GaN Доля рынка устройств

Технологии Infineon AG имеет значительную долю в индустрии полупроводниковых устройств GaN. Infineon Technologies AG предоставляет силовые устройства GaN для различных применений, включая автомобильную, промышленную и бытовую электронику. Его энергетические решения GaN обеспечивают высокую эффективность и надежность.

Крупные игроки, включая GaN Systems, Infineon Technologies AG, Cree, Inc. и Efficient Power Conversion Corporation, постоянно реализуют стратегические меры, такие как географическое расширение, приобретение, слияния, сотрудничество, партнерство и запуск продуктов или услуг, чтобы получить долю рынка.

Компании рынка полупроводниковых устройств GaN

Основными игроками, работающими в индустрии полупроводниковых устройств GaN, являются:

• Cree, Inc.
• Эффективная корпорация преобразования энергии
• Fujitsu Ltd.
• Системы GaN
• Компания Infineon Technologies AG
• Mitsubishi Electric Group
• Системы питания NexGen
• Полупроводники NXP N.V.
• Полупроводник Odyssey Технологии, Inc.
• Qorvo, Inc.
• ROHM Co., Ltd.
• STMicroelectronics Н.В.
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• Компания Texas Instruments Incorporated
• Корпорация Toshiba
• Wolfspeed, Inc.

Новости индустрии полупроводниковых устройств GaN

• В июле 2023 года STMicroelectronics начала масштабное производство электронных режимных устройств PowerGaN HEMT, оптимизировав разработку высокоэффективных систем преобразования мощности. Транзисторы STPOWER GaN повышают производительность в различных приложениях, включая настенные адаптеры, зарядные устройства, системы освещения, промышленные источники питания, возобновляемые источники энергии и автомобильную электрификацию.
• В июле 2022 года Infineon Technologies AG сотрудничала с Delta Electronics на серверных и игровых ПК-решениях на базе WBG для предоставления превосходных решений для конечных клиентов. Сотрудничество включало игровую платформу Delta Titanium мощностью 1,6 кВт и платформу мощностью 1,4 кВт. Источник питания W-сервера. Энергоснабжение сервера мощностью 1,4 киловатт использует технологию CoolSiC MOSFET от Infineon Technology и многолетнюю компетенцию Delta по базовой силовой электронике для достижения эффективности 96%.

Отчет по исследованию рынка полупроводниковых устройств GaN включает в себя углубленный охват отрасли. с оценками и прогнозами в отношении выручки (миллиард долларов США) с 2018 по 2032 год, для следующих сегментов:

рынокПо типу

• Оптополупроводники
• РЧ полупроводники
• Силовые полупроводники

рынокПо компонентам

• транзистор
• Диод
• выпрямитель
• Power IC
• Другие

рынокПо диапазону напряжения

• Менее 100 В
• 100-500 V
• Более 500 V

рынокОтрасль конечного использования

• Аэрокосмическая и оборонная
• автомобильный
• потребительская электроника
• Энергия и энергия
• Медицинская помощь
• промышленный
• IT и телекоммуникации
• Другие

Указанная выше информация предоставляется для следующих регионов и стран:

• Северная Америка
  • США.
  • Канада
• Европа
  • Великобритания
  • Германия
  • Франция
  • Италия
  • Испания
  • Россия
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Южная Корея
  • АНЗ
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Остальная часть Латинской Америки
• МЭА
  • ОАЭ
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • Остальная часть MEA