Marktgröße für GaN-Halbleitergeräte – nach Typ, Komponente, Spannungsbereich, Endverbrauchsbranchenanalyse, Anteil, Wachstumsprognose, 2025–2034

GaN Halbleiter Größe des Marktes

Der globale GaN-Halbleiter-Gerätemarkt wurde 2024 auf 22,6 Mrd. USD geschätzt und wird bis 2034 mit einem CAGR von 6,8% auf 43,4 Mrd. USD wachsen. Das Wachstum des Marktes wird auf Faktoren wie die zunehmende Übernahme von GaN in der Unterhaltungselektronik und die wachsende Integration in die Automobilindustrie zurückgeführt.

Die zunehmende Übernahme von GaN in der Unterhaltungselektronik ist einer der führenden Faktoren, die die Nachfrage nach GaN Semiconductor Devices weltweit antreiben. GaN-Halbleiter-Geräte erhöhen die Leistung und das Nutzen von Unterhaltungselektronik-Geräten, indem Größen- und Systemkosten reduziert werden, die Leistungseffizienz erhöht und kleinere schlanke Designs ermöglicht werden. Zum Beispiel, GaN Mini-Ladegeräte und ultradünne GaN-Netzadapter für schnelles Laden und super-portability sind zu einem Verbraucherbedarf für Geräte von Telefonen und Tablets bis Laptops und Gaming-Systeme geworden. Design, Nutzen und Energieeffizienz haben sich von Premium-Angeboten bis hin zu alltäglichen Anforderungen entwickelt.

Zum Beispiel produzierte GaN Systems, ein weltweit führender Anbieter von GaN-Leistungshalbleitern (Galliumnitride) im November 2023 auf dem China Power Electronics and Energy Conversion Congress und der 26. China Power Supply Society Annual Conference & Exhibition (CPEEC & CPSSC 2023).

Die Automobilindustrie nutzt auch GaN-Halbleiter für mehrere Anwendungen. GaN-basierte Leistungsgeräte bieten mehrere Vorteile wie höhere Leistungsdichte, schnellere Schaltgeschwindigkeit und verbessertes thermisches Management. Diese Merkmale sind für Elektro- und Hybridfahrzeuge von entscheidender Bedeutung, bei denen eine effiziente Leistungsumwandlung und thermische Steuerung für die Leistungsoptimierung und den Ausbau des Fahrbereichs unerlässlich sind.

So hat der steigende Fokus auf technologische Weiterentwicklungen die Einführung von Gallium Nitride (GaN) in EV-Traktionssystemen vorangetrieben, die Wechselrichter-Konstruktion für 400V und 800V-Batterien deutlich umgestaltet. Die überlegenen Leistungsmerkmale von GaN unterstreichen ihre wachsende Bedeutung bei der Steigerung von Effizienz und Leistungsdichte. Da sich die Branche auf höhere Spannungsplattformen bewegt, wird mit der Übernahme von GaN-basierten Traktionswechselrichtern eine wesentliche Rolle beim Fahren der nächsten Generation von Elektrofahrzeuginnovationen spielen.

GaN Halbleiter Markt für Geräte Trends

• Eine der wichtigsten Trends in der GaN-Halbleiter-Geräteindustrie ist die Auswirkung auf HF- (Radio Frequency)-Systeme. GaN-Halbleiter beeinflussen signifikant RF-Systeme (Radio Frequency). Die hohe Elektronenmobilität und Sättigungsgeschwindigkeit von GaN ermöglichen die Entwicklung von Hochfrequenz-Hochleistungsverstärkern für drahtlose Kommunikationssysteme, Radarsysteme und Satellitenkommunikation. GaN RF-Geräte bieten verbesserte Linearität, höhere Leistung und verbesserte Effizienz, wodurch die Übertragung von Signalen über längere Entfernungen und höhere Datenraten ermöglicht wird.
• GaN-Halbleitergeräte sind aufgrund ihrer hohen Schaltfähigkeiten ideal für energiesparende und miniaturisierende Anwendungen. Beispielsweise wurden ROHM-Gate-Treiber für GaN entworfen, um die schnelle Schaltleistung dieser Geräte durch kurze Laufzeit und schmale Pulsbreite zu maximieren und das Design zu vereinfachen.
• Die Annahme von GaN-Halbleitergeräten für elektronische Hochleistungsgeräte ist ein weiterer wichtiger Trend, der das Wachstum des GaN-Halbleitergerätemarktes unterstützt. GaN-Halbleiter-Geräte haben sich vor kurzem auch in den Bereich von High-Power-schnellladegeräten für Premium-Smartphones entwickelt. Die Vorfreude ist, dass dieser robuste Verbrauchermarkt, der sich durch eine erhebliche Nachfrage auszeichnet, in den nächsten Jahren die Hauptantriebskraft hinter dem Wachstum des Marktes sein wird.

GaN Semiconductor Device Market Analyse

Basierend auf der Art wird der Markt in Opto-Halbleiter, HF-Halbleiter, Leistungshalbleiter segmentiert.

• Der Leistungshalbleitermarkt belief sich 2024 auf 9,4 Milliarden USD. GaN-Halbleiter-Geräte wie Silizium für die Leistungselektronik können in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, von Verbraucher-Ladegeräten und Stromversorgungen, Elektrofahrzeugen und Rechenzentrums-Leistungsmanagement bis hin zu Militärradaren und Luft- und Raumfahrtsystemen, die höhere Effizienz, kleinere Formfaktoren und verbesserte Fähigkeiten im Vergleich zu seinen Silizium-Gegenständen ermöglichen.
• Der Markt für Opto-Halbleiter belief sich 2023 auf 7,5 Mrd. USD. Gallium Nitride (GaN) Halbleiter sind integral für optoelektronische Geräte, insbesondere bei der Entwicklung von hocheffizienten Leuchtdioden (LEDs) und Laserdioden. Das National Institute of Standards and Technology (NIST) hat die Herstellung von GaN Nanowire LEDs, die in On-Chip-Optik-Verbindungen und multifunktionalen Scan-Sondenspitzen verwendet werden, Pioniere. Diese Fortschritte nutzen die überlegene mechanische Festigkeit und die direkte Bandgap-Eigenschaften von GaN, was die Leistungsfähigkeit in Anwendungen wie optische Kommunikation und hochauflösende Bildgebung verbessert.

Basierend auf Komponenten wird der Markt in Transistor, Diode, Gleichrichter, Leistungs-IC und andere aufgeteilt. GaN-Transistoren ermöglichen eine hocheffiziente Leistungsverstärkung bei Mikrowellenfrequenzen und unterstützen THz-Gerätefortschritte. Das Gleichrichtersegment profitiert von einer aktiven Gleichrichtung für reduzierte Leitungsverluste.

• Der Transistormarkt verzeichnete im Jahr 2024 36,3 % des globalen GaN-Halbleitergerätemarkts. GaN-Transistoren eignen sich aufgrund ihrer Funktionsfähigkeit bei deutlich höheren Temperaturen als Leistungsverstärker bei Mikrowellenfrequenzen und arbeiten bei erhöhten Spannungen zusätzlich zu vorteilhaften Eigenschaften für die Entwicklung von THz (terahertz) Geräten.
• Der Gleichrichtermarkt verzeichnete 2024 12,4% des globalen GaN-Halbleitergerätemarkts. Die aktive oder synchrone Gleichrichtung wird in modernen Stromversorgungen weit verbreitet, um die Effizienz zu erhöhen, indem die Einschaltspannung von Gleichrichterdioden eliminiert wird, wodurch die Leitungsverluste minimiert werden. Beispielsweise wurden GaN-basierte aktive Gleichrichterdioden in Halbwellengleichrichteranwendungen (110/230 VAC, 50/60 Hz) mit einer Vorwärtsstromkapazität von bis zu 6 A nachgewiesen. Eine einmalige Implementierung von verlustarmen GaN-Aktivgleichrichterdioden bietet eine kostengünstigere Lösung im Vergleich zu multichip- oder paketintegrierten Alternativen, die das Marktwachstum während des Prognosezeitraums unterstützen.

Basierend auf dem Spannungsbereich wird der GaN-Halbleiter-Gerätemarkt in weniger als 100 V, 100-500 V, mehr als 500 V segmentiert. Die rasche Verbesserung der Effizienz und die Verbesserung der Leistungsfähigkeit sind wichtige Faktoren, die zum Wachstum des Marktes beitragen.

• Der weniger als 100V GaN-Halbleiter-Gerätemarkt dominierte 2024 den Markt mit 9,8 Mrd. USD. Die Anwendungen für 100V (und weniger) GaN-FETs sind zahlreich davon, Verzerrungen in Class-D-Verstärkern zu reduzieren, um die Effizienz bei Synchrongleichrichtern und Motorantrieben zu verbessern. 100V GaN FETs sind auch in 48V-Kfz- und Serveranwendungen sowie USB-C-, Deckel- und LED-Beleuchtung beliebt.
• Der über 500 V GaN-Halbleiter-Gerätemarkt belief sich 2023 auf 5,1 Mrd. USD. GaN-on- Si verfügt über eine breite Palette von zukünftigen Anwendungen, die die aktuellen HEMT-Funktionen mit verbesserten Leistungsstufen über 1kW (1000V). Diese Technologie unterstützt Designer bei der Erhöhung der Betriebsspannungen und drängt die Frequenzantwort über das Ka-Band hinaus in den E-Band, W-Band und Terahertz-Raum.

Der GaN-Halbleiter-Gerätemarkt wird auf Basis der Endverbraucherindustrie in Luft- und Raumfahrt & Verteidigung, Automotive, Consumer Electronics, Energy & Power, Healthcare, Industrie, IT & Telekommunikation und andere segmentiert.

• Das Luftfahrt- und Verteidigungssegment wird während der Prognosezeit bei einem CAGR von 8% wachsen. Zum Beispiel sind GaN-FETs und ICs kleiner, niedriger, effizienter, höhere Zuverlässigkeit und niedrigere Kosten als alternde Silizium-Geräte. Dies ermöglicht völlig neue Architekturen für die Satelliten- und Datenübertragung, Robotik, Drohnen und Luftfahrtsysteme. Die Raumfahrtsysteme umfassen Raumprogramme, Satellitenbusse, Raumexploration und Dienstleister.
• Das Automotive-Segment wird während der Prognosezeit bei einem CAGR von 8,6% wachsen. GaN ermöglicht kleinere, effizientere und kostengünstigere Stromsysteme. Für die Automobilindustrie bedeutet dies kleinere, leichtere Batterien, verbesserte Ladeleistung und größere Reichweite für Fahrzeuge. Zusätzlich fördert GaN die Fähigkeiten in autonomen und drahtlosen Anwendungen.

• Der US GaN-Halbleiter-Gerätemarkt betrug 2024 5,3 Milliarden USD. US-Führung in GaN-basierten Technologien ist wichtig, um technologische, kommerzielle und nationale Sicherheitsvorteile zu sichern. Die US-Verteidigungsindustrie setzt bereits stark auf GaN-Halbleitertechnologie für fortgeschrittene Radarsysteme und andere Anwendungen. GaN wird auch in 5G und der kommenden 6G Wireless-Infrastruktur aufgrund ihrer hochfrequenten Leistungsfähigkeit genutzt.
• Der deutsche GaN-Halbleiter-Gerätemarkt wird bis 2034 voraussichtlich 2,4 Milliarden USD erreichen. In Deutschland werden Gallium Nitride (GaN) Halbleiterbauelemente zunehmend in verschiedenen Branchen eingesetzt, um Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit zu steigern. Unternehmen wie Infineon Technologies sind Pioniere bei GaN-Anwendungen, insbesondere bei Leistungshalbleitern, um die Dekarbonisierung und Digitalisierung zu fördern. Zu den jüngsten Weiterentwicklungen von Infineon zählen die Herstellung von GaN-Chips auf 300 mm Wafer, ein technologischer Durchbruch, der die Produktionskosten erheblich reduziert und einen erheblichen Anteil am wachsenden GaN-Chipmarkt festlegt.
• Der China GaN-Halbleiter-Gerätemarkt wird voraussichtlich im Prognosezeitraum mit einem CAGR von 5,7% wachsen. China verfügt über eine der wichtigsten Automobilhersteller, die die Markterweiterung unterstützt. Chinas Lead in Power GaN-Verbrauchergeräte treibt den zukünftigen Einsatz in Telecom/datacom und Automotive wie bei GaN, können Smartphone-Hersteller Ladegeräte mit kleineren Gehäusegrößen und mit einem verbesserten Preis über Leistungsverhältnis herstellen.
• Japan wird im Jahr 2024 einen Anteil von 16,3 % des GaN-Halbleitergerätemarkts in Asien-Pazifik ausmachen. Japanische Unternehmen bewegen sich in Massenproduktion Galliumnitrid (GaN) Leistungshalbleiter-Geräte für Elektrofahrzeuge, die zu einem erhöhten Fahrbereich stehen. GaN-Halbleitergeräte werden verwendet, um den Stromfluss in EVs und anderen Produkten zu steuern. Diejenigen, die weniger Stromverlust haben und effizienter sind als ihre herkömmlichen Silizium-Gegenstände sind die nächste Generation.
• Der Markt für GaN-Halbleiter in Südkorea wird voraussichtlich im Voraus mit einem CAGR von 9,8% wachsen. In Südkorea werden Gallium Nitride (GaN) Halbleiter-Geräte zunehmend in verschiedenen Branchen eingesetzt, um die Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit zu verbessern, wie Samsung Electronics ist an der Spitze dieses Fortschritts, die Planung, um Gründer-Services für 8-Zoll-GaN-Leistungshalbleiter bis 2025, Targeting-Anwendungen in Consumer-Elektronik, Datenzentren und Automotive Sektoren.

GaN Halbleiter Marktanteil

Die GaN Halbleiter-Geräteindustrie ist wettbewerbsfähig und stark fragmentiert mit der Präsenz etablierter globaler Spieler sowie lokaler Spieler und Startups. Die Top 5 Unternehmen im globalen Umgebungslichtmarkt sind Wolfspeed (Cree, Inc.), Infineon Technologies AG, GaN Systems, Broadcom Inc., ON Semiconductor, die einen Anteil von 31% ausmachen. Diese Unternehmen konkurrieren auf dem Markt, indem sie fortschrittliche Sensoren anbieten, die die Energieeffizienz verbessern und nahtlos mit IoT-Geräten interagieren. Zum Beispiel führt Toshiba die Ladung in der gaN-Halbleiter-Gerätetechnik an und spielt eine entscheidende Rolle in der Verschiebung der Automobilindustrie in Richtung Elektrifizierung. Toshiba entwickelt Leistungshalbleiter der nächsten Generation mit Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) für verbesserte Effizienz und Leistung. Diese Materialien ermöglichen ein höheres Spannungsmanagement mit geringerem Widerstand und tragen zu höheren Ausgängen und kleineren Geräten bei.

Neue Produkteinführungen sind die bedeutendste strategische Entwicklung, die Schlüsselakteure auf dem Markt zur Verstärkung ihres Marktanteils einnehmen. Schlüssel GaN Halbleiter Gerätehersteller starten zunehmend neue Produkte für die Verbreitung in der Automobilbranche. So hat ROHM Co., Ltd. im Dezember 2024 bekannt gegeben, dass ROHM und TSMC eine strategische Partnerschaft zur Entwicklung und Volumenproduktion von Galliumnitrid (GaN)-Leistungsgeräten für Elektrofahrzeuganwendungen eingegangen sind. Die Partnerschaft wird die Geräteentwicklungstechnologie von ROHM mit der branchenführenden GaN-on-Silizium-Prozesstechnologie von TSMC integrieren, um die steigende Nachfrage nach überlegenen Hochspannungs- und Hochfrequenz-Eigenschaften über Silizium für Leistungsgeräte zu erfüllen.

GaN Semiconductor Device Market Unternehmen

Die Top 5 Unternehmen, die in der GaN Halbleiter-Geräteindustrie tätig sind, sind:

• Wolfspeed (Cree, Inc.)
• Infineon Technologies AG
• GaN Systems
• Broadcom Inc.
• ON Semiconductor

Infineon Technologies Die AG entstand durch ihre CoolGaN-Technologie als dominante Kraft, die branchenführende Effizienz und Leistungsdichte für Anwendungen von Servernetzen bis hin zu Solarwechselrichtern bietet. Ihr GaN-Portfolio umfasst sowohl diskrete Komponenten als auch integrierte Lösungen wie die CoolGaN IPS-Familie, die GaN-Leistungstransistoren mit Gatetreibern und Schutzfunktionen kombiniert. Die starke Position des Unternehmens in den Automobil- und Industriemärkten hat die GaN-Adoption in diesen Bereichen beschleunigt, mit ihren Geräten, die kompaktere Designs ermöglichen und strenge Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen.

Die GaN Systems 4th generation GaN Power Plattform setzt einen neuen Maßstab für Leistungseffizienz und Kompaktheit und bietet branchenführende Leistungssteigerungen. Zum Beispiel kündigte GaN Systems im September 2023, der weltweit führende Anbieter von GaN-Leistungshalbleitern, die Einführung seiner bahnbrechenden GaN-Stromplattform der 4. Generation an. Diese hochmoderne Technologie setzt einen neuen Leistungseffizienz- und Kompaktheitsstandard, der eine beeindruckende Leistungssteigerung und branchenführende Verdienstzahlen bietet. Zum Beispiel mit GaN Systems Gen4 in einem künstlichen Intelligenz (KI) Server-Rack, 3.2k W-Stromversorgungen bei 100W/in3 im Jahr 2022 erreichen jetzt 120W/in3 mit Wirkungsgraden über Titan-Spiegel. Gen4 wird die Leistungsmärkte revolutionieren, einschließlich der Unterhaltungselektronik, Rechenzentren, Solarenergie, industrielle Anwendungen und Automotive.

GaN Semiconductor Device Industry News

• Im April 2024, Im April 2024, Transphorm, Inc., ein GaN-Leistungshalbleiter-Anbieter, und Weltrend Semiconductor Inc. kündigte die Einführung von zwei neuen GaN-System-in-Packages (SiPs). Diese neuesten Ergänzungen, nämlich die WT7162RHUG24C und WT7162RHUG24B, kombinieren Weltrends Hochfrequenz-Multimode (QR/Valley Switching) Flyback PWM-Controller mit Transphorm 480 mΩ bzw. 150 mΩ SuperGaN FETs. Diese Zusammenarbeit wurde auf Weltrends Flaggschiff GaN SiP im vergangenen Jahr aufgebaut und gemeinsam die erste SiP-Produktfamilie auf der Basis der SuperGaN-Plattform von Transphorm gegründet.
• Im März 2024 startete die Efficient Power Conversion Corporation EPC2361, einen bahnbrechenden Galliumnitrid (GaN)-Feldeffekttransistor (FET) mit dem niedrigsten Widerstand auf dem Markt bei 100V, 1mΩ. Diese Innovation verspricht eine Verdoppelung der Leistungsdichte im Vergleich zu den bisherigen Produkten der EPC-Generation. Das EPC2361 zeigt ein beeindruckendes, typisches RDS (on) von nur 1mΩ, das in einem thermisch erweiterten QFN-Paket mit einer belichteten Oberseite untergebracht ist und einen bloßen Fußabdruck von 3mm x 5mm einnimmt.
• Im Januar 2024 startete Transphorm Inc. die beiden neuen 650V SuperGaN-Geräte in einem 4-Blei TO-247-Paket (TO-247-4L). Diese neuen FETs mit dem Namen TP65H035G4YS und TP65H050G4YS verfügen über On-Widerstände von 35mΩ bzw. 50mΩ mit einem Kelvin-Source-Terminal, das es Kunden ermöglicht, vielseitige Schaltfunktionen mit reduzierten Energieverlusten zu erreichen.

Dieser Marktforschungsbericht für GaN-Halbleitergeräte enthält eine eingehende Erfassung der Industrie mit Schätzungen und Prognosen in Bezug auf Einnahmen (USD Billion) von 2021 bis 2034, für die folgenden Segmente:

Markt, nach Typ

• Opto-Halbleiter
• HF-Halbleiter
• Leistungshalbleiter

Markt, by Component

• Transistor
• Dioden
• Gleichrichter
• Leistungs-IC
• Sonstige

Markt, nach Spannungsbereich

• weniger als 100 V
• 100-500 V
• Mehr als 500 V

Markt, Durch Endverwendung Industrie

• Luft- und Raumfahrt
• Automobilindustrie
• Verbraucherelektronik
• Energie und Energie
• Gesundheit
• Industrie
• IT & Telekommunikation
• Sonstige

Die vorstehenden Angaben sind für die folgenden Regionen und Länder angegeben:

• Nordamerika
  • US.
  • Kanada
• Europa
  • Vereinigtes Königreich
  • Deutschland
  • Frankreich
  • Italien
  • Spanien
  • Russland
• Asia Pacific
  • China
  • Indien
  • Japan
  • Südkorea
  • ANZ
• Lateinamerika
  • Brasilien
  • Mexiko
• MENSCHEN
  • VAE
  • Saudi Arabien
  • Südafrika