سوق الركيزة GaN - حسب نوع المنتج (ركائز GaN-on-SiC، ركائز GaN-on-Si، ركائز GaN-on-Sapphire، ركائز GaN السائبة، أخرى)، حسب حجم الرقاقة، حسب صناعة الاستخدام النهائي، حسب التطبيق والتنبؤ ، 2024 - 2032

GN Substrate Market Size

وقد قُدرت قيمة السوق الفرعية للغاتن بمبلغ 241.4 مليون دولار من دولارات الولايات المتحدة في عام 2023، ومن المتوقع أن تنمو هذه النسبة بنسبة تزيد على 10 في المائة بين عامي 2024 و2032. وتكتسي طبقات غليوم نيتريد (GaN) أهمية حاسمة بالنسبة للإلكترونيات الكهربائية نظراً لممتلكاتها الكهربائية العليا، بما في ذلك ارتفاع حجم التحلل، والإسراع في تبديل السرعة، وانخفاض مستوى المقاومة مقارنة بضوابط السيليكون التقليدية.

وتدفع الحاجة المتزايدة إلى أجهزة توليد الطاقة الفعالة من حيث الطاقة في قطاعات مثل الأجهزة الإلكترونية للسيارات والصناعية والمستهلكة إلى اعتماد وحدات فرعية تابعة للشبكة، لأنها تتيح حلولاً أكثر تماسكاً وكفاءة وقوة للطاقة.

The Chinese government continues to promote the adoption of EVs through various incentives, subsidies, and stringent regulations on emissions. وتدفع هذه السياسات صناع السيارات والموردين إلى الاستثمار في التكنولوجيات المتطورة مثل شبكة غانا للوفاء بمعايير الأداء، وتحسين كفاءة الطاقة، والحد من التكاليف الإجمالية للمركبات. على سبيل المثال، في آب/أغسطس 2023، أقامت منظومات الغاز الوطني شراكة مع وكالة الطاقة الذرية لتسريع اعتماد تكنولوجيات الطاقة النووية في سوق الطاقة الكهربائية في الصين. ويركز هذا التعاون على تحقيق الحد الأمثل من تحويل الطاقة ووضع نماذج متقدمة متكاملة للطاقة.

The global rollout of 5G networks is significantly boosting the demand for GaN substrates. قدرة (غا إن) على العمل في ترددات أعلى ومستويات الطاقة يجعلها مثالية لـ 5 جي البنية التحتية بما في ذلك محطات القاعدة ومكونات الترددات ولما كان متعهدو الاتصالات السلكية واللاسلكية ومصنعو المعدات يستثمرون في تكنولوجيا 5G، فمن المتوقع أن تشهد سوق غانا الفرعية نموا كبيرا، مدفوعا بالحاجة إلى مواد عالية الأداء في التطبيقات العالية التردد.

ومن أهم التحديات التي تواجه الصناعة الفرعية للشبكة ارتفاع تكلفة الإنتاج. The fabrication of GaN substrates involves complex and expensive processes, such as hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and molecular beam epitaxy (MBE). وبالإضافة إلى ذلك، فإن المواد الخام اللازمة لإنتاج غاز النيتروجين، بما في ذلك مصادر الجاليوم والنيتروجين، هي أكثر تكلفة مقارنة بالمحطات الفرعية التقليدية للسيليكون. ويتفاقم هذا التحدي من حيث التكلفة بسبب انخفاض معدلات العائد نسبياً في الصناعات التحويلية الفرعية لغاز النيتروز، مما يزيد من زيادة تكاليف الإنتاج الإجمالية. ونتيجة لذلك، فإن ارتفاع أسعار الشركات الفرعية للشبكة يمكن أن يحد من اعتمادها على نطاق واسع، خاصة في الأسواق الحساسة من حيث التكلفة، وقد تبطئ مسار نمو السوق.

GaN Substrate Market الاتجاهات

وتشهد الصناعة الفرعية للشبكة نموا ملحوظا، مدفوعا بتزايد اعتماد تكنولوجيا الشبكة عبر مختلف التطبيقات العالية الأداء. وبما أن صناعات مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية، والسيارات، والإلكترونيات الاستهلاكية تتحول إلى حلول أكثر كفاءة وترابطا للطاقة، فإن الطلب على المحطات الفرعية لشبكة غاين يزداد. والخصائص الكهربائية الاستثنائية للغاز النباتي، بما في ذلك التحلل العالي وسرعة التبديل السريعة، تجعله خياراً مفضلاً على الشركات الفرعية التقليدية للسيليكون، لا سيما في التطبيقات التي تتطلب كفاءة وموثوقية عالية. ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه مع اعتراف مزيد من القطاعات بمزايا الأجهزة القائمة على الغازات النووية، مما يغذي التوسع في الأسواق.

وفي قطاع الاتصالات السلكية واللاسلكية، يشكل الانطلاق العالمي المستمر لشبكات الـ 5G اتجاها رئيسيا يدفع السوق. قدرة (غا إن) على العمل في ترددات عالية ومستويات الطاقة يجعلها مثالية لـ 5 جي البنية التحتية بما في ذلك محطات القاعدة ومكونات الترددات ولما كان متعهدو الاتصالات السلكية واللاسلكية ومصنعو المعدات يستثمرون بشدة في تكنولوجيا 5 جي، فمن المتوقع أن يرتفع الطلب على الشركات الفرعية لشبكة غاين. ويحظى هذا الاتجاه بمزيد من الدعم بسبب الحاجة إلى مواد متقدمة يمكن أن تلبي متطلبات الأداء الصارمة في 5 تطبيقات من تطبيقات الأهداف الإنمائية للألفية، مما يجعل نظام " غاين " (GGN) عاملاً تمكينياً بالغ الأهمية لتكنولوجيات الاتصالات في الجيل القادم.

كما تسهم صناعة السيارات، ولا سيما الجزء المتعلق بالمركبات الكهربائية، في نمو الصناعة الفرعية للشبكة. ويتزايد استخدام المحطات الفرعية لشبكة غاين (GN) في الكترونيات الطاقة للمركبات الإلكترونية، حيث تقدم كفاءة أعلى، وتوليد حراري مخفض، وحجم مكوّن أصغر مقارنة بالبدائل القائمة على السيليكون. ونظراً لأن الحكومات والمستهلكين على حد سواء يدفعون إلى اعتماد مركبات الكربون الإلكترونية لخفض انبعاثات الكربون، فمن المتوقع أن يزداد الطلب على حلول الطاقة القائمة على الغازات النووية. This trend underscores the strategic importance of GaN substrates in the development of efficient and sustainable transportation technologies, further driving their market penetration.

GaN Substrate Market Analysis

واستناداً إلى نوع المنتج، تقسم السوق إلى شركات فرعية تابعة للشركة، وشركة غاين - أو - سي (Silicon Carbide)، وفرعيات " GaN-on-Si " (Silicon)، و " GaN-on-Sapphire substrates " (GN-on-Sapphire)، و " Substrates " وغيرها. The GaN-on-SiC segment is expected to reach a value of over USD 150 million by 2032.

• The GaN-on-SiC (Silicon Carbide) substrates segment is highly valued in the GaN substrate industry for its superior thermal conductivity and high-power handling capabilities, making it ideal for applications in RF devices and high-power electronics. ويكتسب هذا الجزء زخما في قطاعات مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية والدفاع، حيث يكون الطلب على مواد قوية ذات أداء عال أمرا بالغ الأهمية. The ability of GaN-on-SiC substrates to operate efficiently at high frequencies and temperatures positions them as a preferred choice for 5G infrastructure and radio systems, driving their adoption and market growth.
• ويشهد الجزء الفرعي " GaN-on-Si " (Silicon) نمواً كبيراً نظراً لفعاليته من حيث التكلفة وتوافقه مع عمليات التصنيع شبه الموصل القائمة على السيليكون. This segment is particularly appealing for high-volume applications in consumer electronics and automotive industries, where scalability and cost are key considerations. While GaN-on-Si substrates may have lower thermal conductivity compared to GaN-on-SiC, their lower production costs and easy of integration with established silicon fabrication facilities make them a strong contender in the market, especially for medium-power applications.

واستناداً إلى التطبيق، تقسم السوق الفرعية للشبكة إلى الأجهزة المتفجرة المرتجلة، والإلكترونيات الكهربائية، والأجهزة اللاسلكية للتردد، والأقسام الليزرية، وأجهزة التصوير الضوئي، والذاكرة، والخلايا الشمسية، وأجهزة الاستشعار. The power electronics segment is the fastest growing segment with a CAGR of over 14% between 2024 and 2032.

• The LEDs segment is a dominant application area for GaN substrates, driven by the global demand for energy-efficient lighting solutions and advanced display technologies. خصائص (غا إن) الكهربائية والحرارية العليا تجعلها مادة مثالية لإنتاج أجهزة متفجرة عالية الصدق، والتي تستخدم على نطاق واسع في أجهزة الإلكترونيات الاستهلاكية، وإضاءة السيارات، والتصوير العام. والدفع نحو تكنولوجيات مستدامة وقادرة على توفير الطاقة، مقترناً بنمو نظم الإضاءة الذكية، يغذي اعتماد وحدات فرعية تابعة للشبكة في تصنيع الأجهزة المتفجرة المرتجلة. ولا يزال هذا الجزء يتوسع، حيث أدت الابتكارات في تكنولوجيا الغازات الجديدة إلى منتجات متفجرة من مخلفات الحرب تكون أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.
• In the power electronics segment, GaN substrates are increasingly preferred for their ability to operate at higher voltages, temperatures, and frequencies compared to traditional silicon-based materials. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات في المركبات الكهربائية، ونظم الطاقة المتجددة، ولوازم الطاقة الصناعية، حيث تتسم الكفاءة والإدارة الحرارية بأهمية حاسمة. ويقود التركيز المتزايد على كفاءة الطاقة والحاجة إلى أجهزة طاقة مدمجة ذات أداء عال إلى اعتماد وحدات فرعية تابعة للشبكة في هذا الجزء. ومع سعي الصناعات إلى الحد من استهلاك الطاقة وتعزيز أداء النظم، يتوقع أن يشهد الجزء المتعلق بأجهزة توليد الطاقة الكهربائية نموا كبيرا.
• The Radio Frequency (RF) devices segment benefits greatly from GaN substrates due to their high electron mobility and thermal conductivity, which are essential for high-frequency, high-power RF applications. وتستخدم المحطات الفرعية للشبكة على نطاق واسع في مكبرات الترددات، ونظم الرادار، و 5 محطات قاعدية من طراز G، حيث تقدم أداء أعلى مقارنة بالمواد التقليدية.
• ويُعجّل الانطلاق العالمي لشبكات الـ 5G الطلب على مترجمين متقدمين لطاقات الترددات الترددية التي يمكن أن تتعامل مع ارتفاع الترددات واتساع النطاقات. GaN-on-SiC (Gallium Nitride on Silicon Carbide) technology is particularly well-suited for these applications due to its superior thermal conductivity, high efficiency, and ability to operate at higher power densities, making it ideal for the demanding requirements of 5G base stations and other telecommunications infrastructure. For instance, in January 2023, NXP introduces the MMRF5018HS, a 125W CW GaN-on-SiC RF Power Transistor in a low Rth NI-400HS ceramic package. ويتيح هذا البرنامج، على الوجه الأمثل، تطبيقات النطاق الترددي الواسع النطاق من 1 إلى 2700 ميغاهرتز، أداء حراري يقوده قطاع الصناعة، وكسبا كبيرا، وسرعة. شركة (غا إن) تعمل على تأمين موثوقية أعلى لقطاعي الدفاع والاتصال، تعزيز حافظة (إن إكس بي) على نطاق واسع

وتهيمن أمريكا الشمالية على السوق العالمية للغاز النووي في عام 2023، مما يمثل حصة تزيد على 29 في المائة. وفي أمريكا الشمالية، تشهد السوق نموا قويا، مدفوعا أساسا بتركيز المنطقة القوي على التكنولوجيات المتقدمة في قطاعات الاتصالات والسيارات والدفاع. والولايات المتحدة هي سوق رئيسية نتيجة لاستثمارات كبيرة في الهياكل الأساسية لخمسة جيات وتزايد اعتماد المركبات الكهربائية. كما أن وجود شركات تكنولوجية رائدة وصناعة شبه موصلية راسخة يزيد من زيادة الطلب على الشركات الفرعية في المنطقة. وبالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تدعم مبادرات الحكومة الرامية إلى تعزيز كفاءة الطاقة وتشجيع التكنولوجيات المستدامة توسع السوق في أمريكا الشمالية.

تكتسب الصناعة الفرعية لشبكة غاين الهندية زخماً، مدفوعاً بتركيز البلد المتزايد على قطاعات الاتصالات السلكية واللاسلكية والطاقة المتجددة. مع التوسع المستمر في البنى التحتية لـ 5 جي والدفعة الحكومية من أجل الاعتماد على الذات في صناعة شبه الموصلات الهند مستعدة لتصبح لاعباً هاماً في السوق وبالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يؤدي الاعتماد المتزايد للمركبات الكهربائية ونظم الطاقة الشمسية في الهند إلى زيادة الطلب على الكترونيات القائمة على الغازات النووية، مما يدعم نمو الأسواق في السنوات القادمة.

سوق الصين الفرعية (غا إن) تشهد نمواً سريعاً، مدعومة بقيادة البلاد في نشر 5 جي للتكنولوجيا وقدرات تصنيعها شبه الموصلات القوية. دفعة الصين العدوانية للتطورات التكنولوجية، خاصة في الاتصالات السلكية واللاسلكية والمركبات الكهربائية، يقود طلباً كبيراً لشركات (غا إن). وعلاوة على ذلك، فإن المبادرات الحكومية لتعزيز الإنتاج المحلي من المواد المتقدمة وتخفيض الاعتماد على الواردات تزيد من سرعة التوسع في السوق، مما يجعل الصين قائدا عالميا في إنتاج وتطبيق نظام غا إن.

جنوب كوريا سوق (غا إن) الفرعي مدفوع بصناعة الإلكترونيات المتقدمة في البلاد و التركيز القوي على الابتكار في قطاعات الاتصالات السلكية واللاسلكية والسيارات وكجهة فاعلة رئيسية في السوق العالمية لشبه الموصلات، تستثمر كوريا الجنوبية استثمارا كبيرا في تطوير التكنولوجيات القائمة على الشبكة من أجل الحفاظ على ميزتها التنافسية. اعتماد البلاد السريع لـ 5 جي شبكات و زيادة التكامل بين الشركات الفرعية لـ (غا إن) في نظم الطاقة الكهربائية من المتوقع أن يحفز نمو السوق

وتتميز الصناعة دون الاستراتيجية اليابانية بتركيزها على الصناعة التحويلية العالية الجودة والابتكار التكنولوجي. فبوجود صناعة شبه موصل راسخة وخبرة كبيرة في مجال علوم المواد، تعتبر اليابان سوقاً حاسمة بالنسبة لشركات " غاين " الفرعية، ولا سيما في التطبيقات ذات الأداء العالي، مثل الهياكل الأساسية لـ 5 جي، والإلكترونيات الكهربائية للسيارات، ونظم الدفاع المتقدمة. التزام اليابان بكفاءة الطاقة واستدامتها، مقترنا بدعم حكومي قوي لـ (أر دي) في الجيل القادم من التكنولوجيات، من المتوقع أن يقود النمو المستمر في السوق.

GaN Substrate Market Share

وتركز الجهات الفاعلة الرئيسية في السوق في قطاع الصناعة الفرعية للشبكة على التعاون الاستراتيجي، والبحث والتطوير، وتوسيع قدراتها الإنتاجية لتعزيز وضعها السوقي. وتستثمر الشركات على نحو متزايد في تكنولوجيات التصنيع المتقدمة من أجل تحسين نوعية ومنتجات المحطات الفرعية لشبكة غاين، ومعالجة الطلب المتزايد على تطبيقات عالية الأداء مثل الهياكل الأساسية 5G، والمركبات الكهربائية، ونظم الطاقة المتجددة. وبالإضافة إلى ذلك، تقوم الجهات الفاعلة الرئيسية بتشكيل شراكات مع شركات التصنيع شبه الموصلات وشركات التكنولوجيا للتعجيل باعتماد حلول قائمة على الشبكة. وتضع هذه الشركات نفسها، بتنويع حافظات منتجاتها واستهدافها للأسواق الناشئة، في وضع يمكنها من الاستفادة من الطلب العالمي المتزايد على الشركات الفرعية للشبكة، مع ضمان الاستدامة الطويلة الأجل والقيادة السوقية.

شركات السوق الفرعية

واللاعبون الرئيسيون العاملون في القطاع الفرعي للشبكة هم:

• Infineon Technologies
• الذئب السريع
• NXP Semiconductors
• Nichia Corporation
• STMicroelectronics
• Qorvo

GaN Substrate Industry News

• In April 2024, Silvaco has partnered with GaN Valley to advance semiconductor research, focusing on GaN technology. ويستهدف التعاون، باستخدام منصة سيلفاكو النصرية، تعزيز تصميم أجهزة توليد الطاقة في الشبكة، مع التركيز على كفاءة التكاليف والموثوقية والأداء. This partnership highlights the critical role of GaN substrates in driving innovation within the GaN-based semiconductor industry.
• في أبريل 2024، فيرمونت V-GaN التقنية وسيبدأ (هوب) في إنتاج نيتريد الغاليوم (GaN) شبه الموصلات بهدف وضع (فيرمونت) كقائد في تكنولوجيا الغاز. The V-GaN focuses on innovation in GaN manufacturing, leveraging partnerships and significant investments, including USD 1.5 billion for GlobalFoundries' Fab 9 plant modern, enhancing GaN substrate production.
• In November 2023, Shin-Etsu Chemical announced its plans to scale up the production of Qromis Substrate Technology (QST), designed to advance GaN power devices. The QST substrate enables high-quality, fish GaN layers by matching the coefficient of thermal expansion with GaN, reducing warping and cracking. This advancement supports the growth of both lateral and column GaN devices, enhancing performance in power and RF applications.

ويتضمن تقرير البحوث المتعلقة بالسوق الفرعية لشبكة غاين تغطية متعمقة للصناعة (ب) تقديرات " توقعات من حيث الإيرادات (بملايين دولارات الولايات المتحدة) من 2021 إلى 2032، فيما يتعلق بالجزأين التاليين:

السوق حسب نوع المنتجات

• GaN-on-SiC (Silicon Carbide) Substrates
• GaN-on-Si (Silicon) Substrates
• GaN-on-Sapphire Substrates
• Bulk GaN Substrates
• جهات أخرى

السوق، حسب حجم الوفرة

• 2inch Wafers
• 4-inch Wafers
• 6 بوصة
• 8-inch Wafers and Above

Market, By End Use Industry

• Consumer Electronics
• الاتصالات السلكية واللاسلكية
• السيارات
• الدفاع عن الفضاء الجوي
• الرعاية الصحية
• الصناعة
• الطاقة
• مركز البيانات
• جهات أخرى

السوق، حسب الطلب

• LEDs
• Power Electronics
• أجهزة التردد اللاسلكي
• Laser Diodes
• Photodetectors
• MEMS
• الخلايا الشمسية
• أجهزة الاستشعار

وترد المعلومات المذكورة أعلاه في المناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • ألمانيا
  • UK
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • بقية أوروبا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • جنوب كوريا
  • ANZ
  • بقية آسيا والمحيط الهادئ
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك
  • بقية أمريكا اللاتينية
• MEA
  • UAE
  • السعودية
  • جنوب أفريقيا
  • بقية الاتفاقات البيئية