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GaN-Substratmarkt – nach Produkttyp (GaN-auf-SiC-Substrate, GaN-auf-Si-Substrate, GaN-auf-Saphir-Substrate, Bulk-GaN-Substrate, andere), nach Wafergröße, nach Endverbrauchsbranche, nach Anwendung und Prognose , 2024 - 2032

Berichts-ID: GMI11208   |  Veröffentlichungsdatum: September 2024 |  Berichtsformat: PDF
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GaN Substrat Marktgröße

Der GaN-Substratmarkt wurde 2023 auf 241,4 Mio. USD geschätzt und wird voraussichtlich zwischen 2024 und 2032 bei einem CAGR von über 10% wachsen. Gallium Nitride (GaN) Substrate sind für die Leistungselektronik aufgrund ihrer überlegenen elektrischen Eigenschaften, einschließlich höherer Durchbruchsspannung, schnellerer Schaltgeschwindigkeiten und niedrigerem Widerstand gegenüber herkömmlichen Siliziumsubstraten, von entscheidender Bedeutung.

GaN Substrate Market

Der wachsende Bedarf an energieeffizienten Leistungsgeräten in Branchen wie Automobil-, Industrie- und Verbraucherelektronik treibt die Einführung von GaN-Substraten voran, da sie kompaktere, effiziente und robustere Leistungslösungen ermöglichen.

Die chinesische Regierung fördert weiterhin die Annahme von EV durch verschiedene Anreize, Subventionen und strenge Emissionsvorschriften. Diese Richtlinien treiben Autohersteller und Zulieferer dazu, in innovative Technologien wie GaN zu investieren, um Leistungsstandards zu erfüllen, die Energieeffizienz zu verbessern und die Gesamtkosten für Fahrzeuge zu senken. Zum Beispiel hat GaN Systems im August 2023 mit ACEpower zusammengearbeitet, um die Einführung von GaN-Stromtechnologien im chinesischen EV-Markt zu beschleunigen. Diese Zusammenarbeit konzentriert sich auf die Optimierung der Stromumwandlung und die Entwicklung fortschrittlicher integrierter Leistungsmodule.

Der globale Rollout von 5G-Netzwerken erhöht die Nachfrage nach GaN-Substraten deutlich. GaNs Fähigkeit, mit höheren Frequenzen und Leistungsstufen zu arbeiten, macht es ideal für 5G-Infrastruktur, einschließlich Basisstationen und HF-Komponenten. Da Telekommunikationsbetreiber und Gerätehersteller in die 5G-Technologie investieren, wird erwartet, dass der GaN-Substratmarkt durch die Notwendigkeit von Hochleistungsmaterialien in Hochfrequenzanwendungen ein erhebliches Wachstum erfährt.

Eine der wichtigsten Herausforderungen in der GaN-Substratindustrie sind die hohen Produktionskosten. Bei der Herstellung von GaN-Substraten handelt es sich um komplexe und teure Verfahren, wie Hydriddampfphasenepitaxie (HVPE) und Molekularstrahlepitaxie (MBE). Darüber hinaus sind die für die GaN-Produktion erforderlichen Rohstoffe, einschließlich Gallium- und Stickstoffquellen, kostspieliger im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumsubstraten. Diese Kostenherausforderung wird durch die relativ niedrigen Ertragsraten bei der GaN-Substrate-Herstellung verbunden, was die Gesamtproduktionskosten weiter erhöht. Dadurch kann der hohe Preis von GaN-Substraten ihre weit verbreitete Annahme, insbesondere in kostensensitiven Märkten, begrenzen und die Wachstumstrajektorie des Marktes verlangsamen.

GaN Substratmarkt Trends

Die GaN-Substratindustrie erlebt ein bemerkenswertes Wachstum, das durch die zunehmende Einführung der GaN-Technologie in verschiedenen Hochleistungsanwendungen vorangetrieben wird. Da sich Branchen wie Telekommunikation, Automotive und Consumer-Elektronik zu effizienteren und kompakteren Leistungslösungen bewegen, steigt die Nachfrage nach GaN-Substraten. Die außergewöhnlichen elektrischen Eigenschaften von GaN, einschließlich höherer Durchbruchsspannung und schnellerer Schaltgeschwindigkeiten, machen es zu einer bevorzugten Wahl gegenüber herkömmlichen Siliziumsubstraten, insbesondere bei Anwendungen, die eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit erfordern. Dieser Trend wird weiterhin erwartet, da mehr Sektoren die Vorteile von GaN-basierten Geräten erkennen, die Markterweiterung fördern.

Im Telekommunikationssektor ist der laufende globale Rollout von 5G-Netzen ein wesentlicher Trend, der den Markt propagiert. GaNs Fähigkeit, mit hohen Frequenzen und Leistungsstufen zu arbeiten, macht es ideal für 5G-Infrastruktur, einschließlich Basisstationen und HF-Komponenten. Da Telekommunikationsbetreiber und Gerätehersteller stark in die 5G-Technologie investieren, wird die Nachfrage nach GaN-Substraten voraussichtlich steigen. Dieser Trend wird weiter unterstützt durch die Notwendigkeit fortschrittlicher Materialien, die die strengen Leistungsanforderungen von 5G-Anwendungen erfüllen können, Positionierung GaN als kritischer Energator von Kommunikationstechnologien der nächsten Generation.

Auch die Automobilindustrie, insbesondere das Segment Elektrofahrzeug (EV) trägt zum Wachstum der GaN-Substratindustrie bei. GaN-Substrate werden zunehmend in der Leistungselektronik für EVs eingesetzt, wo sie überlegene Effizienz, reduzierte Wärmeerzeugung und geringere Bauteilgröße im Vergleich zu Silizium-basierten Alternativen bieten. Da Regierungen und Verbraucher gleichermaßen die Einführung von EVs zur Verringerung der CO2-Emissionen vorantreiben, wird die Nachfrage nach GaN-basierten Stromlösungen voraussichtlich wachsen. Dieser Trend unterstreicht die strategische Bedeutung von GaN-Substraten bei der Entwicklung effizienter und nachhaltiger Verkehrstechnologien, die ihre Marktdurchdringung weiter vorantreiben.

GaN Substratmarktanalyse

GaN Substrate Market, By Product Type, 2022-2032 (USD Million)

Basierend auf Produkttyp wird der Markt in GaN-on-SiC (Silicon Carbide) Substrate, GaN-on-Si (Silicon) Substrate, GaN-on-Sapphire Substrate, Bulk GaN Substrate und andere unterteilt. Das Segment GaN-on-SiC soll bis 2032 einen Wert von über 150 Mio. USD erreichen.

  • Das Segment GaN-on-SiC (Silicon Carbide) Substrate ist in der GaN-Substratindustrie für seine überlegene Wärmeleitfähigkeit und hohe Leistungsfähigkeit hochwertig, so dass es ideal für Anwendungen in HF-Geräten und Hochleistungselektronik ist. Dieses Segment gewinnt in Bereichen wie Telekommunikation und Verteidigung, wo die Nachfrage nach robusten, leistungsstarken Materialien kritisch ist. Die Fähigkeit von GaN-on-SiC-Substraten, effizient bei hohen Frequenzen und Temperaturen zu arbeiten, stellt sie als bevorzugte Wahl für 5G-Infrastruktur- und Radarsysteme, die ihre Annahme und Marktwachstum.
  • Das Segment GaN-on-Si (Silicon) Substrate erlebt aufgrund seiner Wirtschaftlichkeit und Kompatibilität mit bestehenden Halbleiterherstellungsprozessen auf Siliziumbasis ein erhebliches Wachstum. Besonders attraktiv ist dieses Segment für hochvolumige Anwendungen in der Unterhaltungselektronik und in der Automobilindustrie, wo Skalierbarkeit und Kosten von entscheidender Bedeutung sind. Während GaN-on-Si-Substrate im Vergleich zu GaN-on-SiC niedrigere Wärmeleitfähigkeit haben können, sind die geringeren Produktionskosten und die einfache Integration mit etablierten Silizium-Produktionsanlagen ein starker Kontender auf dem Markt, insbesondere für Mittelkraftanwendungen.
GaN Substrate Market Share, By Application, 2023

Auf Basis der Anwendung wird der GaN-Substratmarkt in LEDs, Leistungselektronik, Radio Frequency (RF) Geräte, Laserdioden, Photodetektoren, Mems, Solarzellen und Sensoren aufgeteilt. Das Segment Leistungselektronik ist das am schnellsten wachsende Segment mit einem CAGR von über 14 % zwischen 2024 und 2032.

  • Das Segment LEDs ist ein dominanter Anwendungsbereich für GaN-Substrate, der von der globalen Nachfrage nach energieeffizienten Beleuchtungslösungen und fortschrittlichen Displaytechnologien angetrieben wird. Die überlegenen elektrischen und thermischen Eigenschaften von GaN machen es zu einem idealen Material für die Herstellung von hochwertigen LEDs, die in der Unterhaltungselektronik, der Automobilbeleuchtung und der allgemeinen Beleuchtung weit verbreitet sind. Der Weg zu nachhaltigen und energiesparenden Technologien, verbunden mit dem Wachstum von intelligenten Beleuchtungssystemen, treibt die Annahme von GaN-Substraten in der LED-Produktion voran. Dieses Segment erweitert sich weiter, da Innovationen in der GaN-Technologie zu effizienteren und kostengünstigeren LED-Produkten führten.
  • Im Leistungselektroniksegment werden GaN-Substrate für ihre Funktionsfähigkeit bei höheren Spannungen, Temperaturen und Frequenzen gegenüber herkömmlichen Silizium-basierten Materialien zunehmend bevorzugt. Dies macht sie ideal für Anwendungen in Elektrofahrzeugen, erneuerbaren Energiesystemen und industriellen Stromversorgungen, wo Effizienz und Wärmemanagement kritisch sind. Die zunehmende Betonung auf Energieeffizienz und die Notwendigkeit kompakter Hochleistungs-Leistungs-Geräte treiben die Einführung von GaN-Substraten in diesem Segment voran. Da Industrien den Energieverbrauch reduzieren und die Systemleistung verbessern wollen, wird erwartet, dass das Segment Leistungselektronik ein beträchtliches Wachstum aufweist.
  • Das Radio Frequency (RF)-Gerätesegment profitiert aufgrund ihrer hohen Elektronenbeweglichkeit und Wärmeleitfähigkeit von GaN-Substraten, die für Hochfrequenz-Hochleistungs-F HF-Anwendungen wesentlich sind. GaN-Substrate sind weit verbreitet in RF-Verstärkern, Radarsystemen und 5G-Basisstationen, wo sie überlegene Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Materialien liefern.
  • Das globale Rollout von 5G-Netzwerken beschleunigt die Nachfrage nach fortgeschrittenen HF-Leistungstransistoren, die höhere Frequenzen und größere Bandbreiten bewältigen können. GaN-on-SiC (Gallium Nitride on Silicon Carbide) Technologie ist besonders gut für diese Anwendungen durch seine überlegene Wärmeleitfähigkeit, hohe Effizienz und Fähigkeit, bei höheren Leistungsdichten zu arbeiten, so dass es ideal für die anspruchsvollen Anforderungen von 5G Basisstationen und anderen Telekommunikationsinfrastruktur. Zum Beispiel führt NXP im Januar 2023 das MMRF5018HS, ein 125W CW GaN-on-SiC RF Power Transistor in einem Low Rth NI-400HS Keramikpaket ein. Optimiert für 1-2700 MHz Breitband HF-Anwendungen, bietet es branchenführende thermische Leistung, hohe Gewinne und Robustheit. Das GaN-Substrat gewährleistet eine überlegene Zuverlässigkeit für Verteidigungs- und Kommunikationssektoren und verbessert das breitbandige GaN-Portfolio von NXP.
U.S. GaN Substrate Market Size, 2022-2032 (USD Million)

Nordamerika dominierte 2023 den globalen GaN-Substratmarkt, was einem Anteil von über 29 % entspricht. In Nordamerika erlebt der Markt ein robustes Wachstum, das vor allem durch den starken Fokus der Region auf fortschrittliche Technologien in den Bereichen Telekommunikation, Automotive und Verteidigung getrieben wird. Die Vereinigten Staaten sind ein wichtiger Markt, da erhebliche Investitionen in 5G-Infrastruktur und die zunehmende Übernahme von Elektrofahrzeugen getätigt werden. Die Präsenz führender Technologieunternehmen und eine etablierte Halbleiterindustrie stärken die Nachfrage nach GaN-Substraten in der Region weiter. Darüber hinaus sollen staatliche Initiativen zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Förderung nachhaltiger Technologien die Expansion des Marktes in Nordamerika unterstützen.

Die indische GaN-Substratindustrie gewinnt an Dynamik, angetrieben durch den zunehmenden Fokus des Landes auf Telekommunikations- und erneuerbare Energiesektoren. Mit der fortwährenden Erweiterung der 5G-Infrastruktur und dem Streben der Regierung nach Selbsteinhaltung im Halbleiterbau ist Indien bereit, ein bedeutender Marktteilnehmer zu werden. Darüber hinaus wird die zunehmende Übernahme von Elektrofahrzeugen und Solarstromsystemen in Indien erwartet, dass die Nachfrage nach GaN-basierten Leistungselektronik erhöht wird und das Marktwachstum in den kommenden Jahren unterstützt wird.

China GaN-Substratmarkt erlebt ein schnelles Wachstum, das durch die Führung des Landes in der 5G-Technologie-Bereitstellung und seine starken Halbleiter-Produktionsfähigkeiten untermauert wird. Chinas aggressiver Schub für technologische Weiterentwicklungen, insbesondere in Telekommunikations- und Elektrofahrzeugen, treibt erhebliche Nachfrage nach GaN-Substraten. Darüber hinaus werden staatliche Initiativen zur Verbesserung der heimischen Produktion von fortschrittlichen Materialien und zur Verringerung der Abhängigkeit von Importen die Expansion des Marktes weiter beschleunigen und China als weltweit führender Anbieter von GaN-Substraten positionieren.

Südkorea Der GaN-Substratmarkt wird von der fortschrittlichen Elektronikindustrie des Landes und der starken Betonung auf Innovation im Telekommunikations- und Automobilsektor angetrieben. Als Schlüsselakteur im globalen Halbleitermarkt investiert Südkorea stark in die Entwicklung von GaN-basierten Technologien, um seinen Wettbewerbsvorteil zu erhalten. Die rasche Übernahme von 5G-Netzen und die zunehmende Integration von GaN-Substraten in Elektrofahrzeugen sollen das Marktwachstum fördern, unterstützt durch staatliche Anreize und Forschungsinitiativen zur Förderung technologischer Fortschritte.

Japan GaN Substratindustrie zeichnet sich durch seinen Fokus auf hochwertige Fertigungs- und Technologieinnovation aus. Mit einer etablierten Halbleiterindustrie und einem umfangreichen Know-how in der Materialwissenschaft ist Japan ein entscheidender Markt für GaN-Substrate, insbesondere in Hochleistungsanwendungen wie 5G-Infrastruktur, Automotive Power Electronics und fortschrittlichen Verteidigungssystemen. Japans Engagement für Energieeffizienz und Nachhaltigkeit sowie eine starke staatliche FuE-Unterstützung in den Technologien der nächsten Generation dürfte das Wachstum des Marktes weiter vorantreiben.

GaN Substrate Marktanteil

Die wichtigsten Marktakteure in der GaN-Substrate konzentrieren sich auf strategische Kooperationen, Forschung und Entwicklung und erweitern ihre Produktionskapazitäten, um ihre Marktposition zu stärken. Unternehmen investieren zunehmend in fortschrittliche Fertigungstechnologien, um die Qualität und den Ertrag von GaN-Substraten zu verbessern und die steigende Nachfrage von Hochleistungsanwendungen wie 5G-Infrastruktur, Elektrofahrzeuge und erneuerbaren Energiesystemen zu bewältigen. Darüber hinaus bilden führende Akteure Partnerschaften mit Halbleiterherstellern und Technologieunternehmen, um die Einführung von GaN-basierten Lösungen zu beschleunigen. Durch die Diversifizierung ihrer Produktportfolios und die Ausrichtung auf Schwellenmärkte positionieren sich diese Unternehmen auf die zunehmende globale Nachfrage nach GaN-Substraten und sichern gleichzeitig langfristige Nachhaltigkeit und Marktführerschaft.

GaN Substrate Marktunternehmen

Hauptakteure der GaN-Substratindustrie sind:

  • Infineon Technologies
  • Wer ist da?
  • NXP Halbleiter
  • Nichia Corporation
  • STMicroelectronics
  • Qorvo

GaN Substrate Industrie News

  • Im April 2024 hat Silvaco mit GaN Valley zusammengearbeitet, um die Halbleiterforschung voranzutreiben, die sich auf die GaN-Technologie konzentriert. Die Zusammenarbeit mit der Victory TCAD-Plattform von Silvaco zielt darauf ab, das Design von GaN-Leistungsgeräten zu verbessern, Kosteneffizienz, Zuverlässigkeit und Leistung zu betonen. Diese Partnerschaft unterstreicht die entscheidende Rolle von GaN-Substraten bei der Innovationsförderung in der Halbleiterindustrie GaN.
  • Im April 2024, Vermonts V-GaN Technik Hub wird beginnen, Galliumnitrid (GaN) Halbleiter zu produzieren, um Vermont als Marktführer in der GaN-Technologie zu positionieren. Als Tech Hub im Jahr 2023 gegründet, konzentriert sich der V-GaN auf Innovation in der GaN-Produktion, die Zusammenarbeit und bedeutende Investitionen, einschließlich 1,5 Milliarden USD für die Anlagenmodernisierung von GlobalFoundries Fab 9 und die Steigerung der GaN-Substrate.
  • Im November 2023 kündigte Shin-Etsu Chemical seine Pläne an, die Produktion von Qromis Substrate Technology (QST) zu erhöhen, um GaN-Stromgeräte zu fördern. Das QST-Substrat ermöglicht qualitativ hochwertige, dicke GaN-Schichten durch Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten mit GaN, wodurch Verkettungen und Risse reduziert werden. Diese Weiterentwicklung unterstützt das Wachstum sowohl lateraler als auch vertikaler GaN-Geräte, was die Leistungsfähigkeit in Leistungs- und HF-Anwendungen erhöht.

Der Forschungsbericht der GaN-Substratmarktforschung umfasst eine eingehende Erfassung der Industrie mit Schätzungen und Prognosen in Bezug auf Umsatz (USD-Millionen) von 2021 bis 2032, für die folgenden Segmente:

Markt, nach Produkttyp

  • GaN-on-SiC (Silicon Carbide) Substrate
  • GaN-on-Si (Silikon) Substrate
  • GaN-on-Sapphirsubstrate
  • Bulk GaN Substrate
  • Sonstige

Markt, von Wafer Größe

  • 2 Zoll Wafer
  • 4 Zoll Wafer
  • 6 Zoll Wafer
  • 8 Zoll Wafer und oben

Markt, Durch Endverwendung Industrie

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

Markt, nach Anwendung

  • LEDs
  • Power Electronics
  • Funkfrequenz (RF) Geräte
  • Laserdioden
  • Fotodetektoren
  • MENSCHEN
  • Solarzellen
  • Sensoren

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

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

 

Autoren:Suraj Gujar, Rutvij Kshirsagar
Häufig gestellte Fragen :
Wer sind die größten GaN-Substrat-Industrie-Spieler?
Wolfspeed, NXP Semiconductors, Nichia Corporation, STMicroelectronics und Qorvo unter anderem.
Warum wächst die GaN-Substrate in Nordamerika?
Warum steigt die Nachfrage nach GaN-on-SiC?
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Basisjahr: 2023

Abgedeckte Unternehmen: 20

Tabellen und Abbildungen: 330

Abgedeckte Länder: 21

Seiten: 172

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