Tamaño del mercado de dispositivos semiconductores GaN: por tipo, componente, rango de voltaje, análisis de la industria de uso final, participación, pronóstico de crecimiento, 2025-2034

GaN Semiconductor Tamaño del mercado de dispositivos

El mercado mundial de dispositivos semiconductores GaN se valoró en USD 22.6 mil millones en 2024 y se estima que crecerá en un CAGR de 6,8% para alcanzar USD 43.4 mil millones en 2034. El crecimiento del mercado se atribuye a factores como la creciente adopción de GaN en electrónica de consumo y la creciente integración en la industria automotriz.

La creciente adopción de GaN en electrónica de consumo es uno de los principales factores que impulsan la demanda de GaN Semiconductor Dispositivos en todo el mundo. Los dispositivos semiconductores GaN elevan el rendimiento y la utilidad de los dispositivos electrónicos de consumo reduciendo el tamaño y el costo del sistema, aumentando la eficiencia energética y permitiendo diseños más pequeños. Por ejemplo, los minicargadores GaN y los adaptadores de potencia GaN ultrafina para carga rápida y superportabilidad se han convertido en un requisito de consumo para dispositivos que van desde teléfonos y tabletas a portátiles y sistemas de juego. El diseño, la utilidad y la eficiencia energética han evolucionado de ofertas premium a requisitos cotidianos.

Por ejemplo, en noviembre de 2023, GaN Systems, líder mundial en semiconductores de potencia GaN (nitrido de galio) produjo los últimos avances de GaN para diseños de energía sostenibles y rentables en el Congreso de Conversión de Energía y Electrónica de China 2023 y la 26a Conferencia Anual de la Sociedad de Suministros de Energía de China (CPEEC " CPSSC 2023).

La industria automotriz también está aprovechando semiconductores GaN para varias aplicaciones. Los dispositivos de alimentación basados en GaN proporcionan varios beneficios, como una mayor densidad de potencia, una velocidad de conmutación más rápida y una mejor gestión térmica. Estas características son cruciales para los vehículos eléctricos e híbridos, donde la conversión de energía eficiente y el control térmico son esenciales para optimizar el rendimiento y ampliar el rango de conducción.

Por ejemplo, el creciente enfoque en los avances tecnológicos ha impulsado la adopción de Gallium Nitride (GaN) en los sistemas de tracción EV, remodelando significativamente el diseño de inverter para las arquitecturas de baterías 400V y 800V. Las características de rendimiento superiores de GaN ponen de relieve su importancia creciente para aumentar la eficiencia y la densidad de potencia. A medida que la industria avanza hacia plataformas de mayor voltaje, se espera que la adopción de inversores de tracción basados en GaN desempeñe un papel esencial para impulsar la próxima generación de innovación de vehículos eléctricos.

GaN Semiconductor Mercado de dispositivos Tendencias

• Una de las tendencias clave en la industria del dispositivo semiconductor GaN es el impacto en los sistemas RF (Radio Frequency). Los semiconductores GaN impactan significativamente los sistemas RF (Radio Frequency). La alta movilidad de electrones y la velocidad de saturación de GaN permiten el desarrollo de amplificadores de alta frecuencia y alta potencia para sistemas de comunicación inalámbrica, sistemas de radar y comunicación por satélite. Los dispositivos de RF GaN ofrecen una mayor linealidad, mayor potencia y mayor eficiencia, permitiendo la transmisión de señales a distancias más largas y a tasas de datos más altas.
• Los dispositivos semiconductores GaN son ideales para aplicaciones de ahorro de energía y miniaturización debido a sus capacidades de conmutación de alta velocidad. Por ejemplo, los controladores de puerta de ROHM para GaN fueron diseñados para maximizar el rendimiento de conmutación de alta velocidad de estos dispositivos mediante la implementación de retraso de propagación corto y ancho de pulso estrecho y simplificar el diseño.
• La adopción de dispositivos semiconductores GaN para dispositivos electrónicos de alta potencia es otra tendencia importante que apoya el crecimiento del mercado de dispositivos semiconductores GaN. Los dispositivos semiconductores GaN también se han aventurado recientemente en el reino de cargadores rápidos de alta potencia diseñados para teléfonos inteligentes premium. La anticipación es que este robusto mercado de consumo, caracterizado por una demanda sustancial, será la principal fuerza motriz detrás del crecimiento del mercado durante los próximos dos años.

GaN Semiconductor Device Market Analysis

Basado en el tipo, el mercado se segmenta en opto-semiconductors, semiconductores RF, semiconductores de potencia.

• El mercado de semiconductores de potencia representaba USD 9,4 mil millones en 2024. Los dispositivos semiconductores GaN como el silicio para la electrónica de energía se pueden aplicar en diversas industrias, desde cargadores de consumo y suministros de energía, vehículos eléctricos y gestión de energía del centro de datos a radares militares y sistemas aeroespaciales, permitiendo una mayor eficiencia, factores de forma más pequeñas y capacidades mejoradas en comparación con sus contrapartes de silicio.
• Opto-semiconductors market accounted for USD 7.5 billion in 2023. Los semiconductores de Gallium Nitride (GaN) son parte integral de dispositivos optoelectrónicos, especialmente en el desarrollo de diodos de emisión de luz de alta eficiencia (LEDs) y diodos láser. El National Institute of Standards and Technology (NIST) ha sido pionero en la fabricación de LEDs GaN nanowire, que se utilizan en interconexiones ópticas en chip y puntas de sonda multifuncional. Estos avances aprovechan la fuerza mecánica superior de GaN y las propiedades de bandagap directas, mejorando el rendimiento en aplicaciones como comunicaciones ópticas y imágenes de alta resolución.

Basado en componentes, el mercado se divide en transistor, diodo, rectificador, potencia IC, y otros. Los transistores GaN permiten una amplificación de potencia de alta eficiencia en frecuencias de microondas y soportan los avances del dispositivo THz. El segmento rectificador se beneficia de la rectificación activa para reducir las pérdidas de conducción.

• El mercado transistor representaba el 36,3% del mercado mundial de dispositivos semiconductores GaN en 2024. Los transistores GaN son adecuados para servir como amplificadores de potencia en frecuencias de microondas debido a su capacidad de funcionar a temperaturas significativamente más altas y operar a voltajes elevados además de contener atributos beneficiosos para el desarrollo de dispositivos THz (terahercios).
• El mercado rectificador representaba el 12,4% del mercado mundial de dispositivos de semiconductores GaN en 2024. La rectificación activa o sincronizada es ampliamente utilizada en las fuentes de energía modernas para aumentar la eficiencia eliminando el voltaje de los diodos rectificadores, minimizando así las pérdidas de conducción. Por ejemplo, los diodos rectificadores activos basados en GaN se han demostrado en aplicaciones de rectificación de media onda (110/230 VAC, 50/60 Hz) con una capacidad actual avanzada de hasta 6 A. Una implementación de un solo dispositivo de diodos rectificadores activos de baja pérdida GaN ofrece una solución más rentable en comparación con alternativas multichip o integradas por paquetes que apoyan el crecimiento del mercado durante el período de previsión.

Basado en el rango de tensión, el mercado de dispositivos semiconductores GaN se segmenta en menos de 100 V, 100-500 V, más de 500 V. El rápido cambio hacia la mejora de la eficiencia y el aumento de los niveles de energía son factores importantes que contribuyen al crecimiento del mercado.

• El mercado de dispositivos semiconductores menos de 100V GaN dominaba la contabilidad del mercado de USD 9,8 mil millones en 2024. Las aplicaciones para 100V (y menos) GaN FETs son numerosas desde la reducción de la distorsión en amplificadores Clase-D para mejorar la eficiencia en rectificadores sincronizados y motores. 100V GaN FETs también son populares en aplicaciones automotrices y servidor 48V, así como USB-C, lidar e iluminación LED.
• Los más de 500 dispositivos de semiconductores V GaN representaron USD 5.1 mil millones en 2023. GaN-on- Si tiene una amplia gama de aplicaciones futuras, ampliando las capacidades actuales de HEMT con mejores niveles de potencia por encima de 1kW (1000V). Esta tecnología ayuda a los diseñadores a aumentar los voltajes operativos y empujar la respuesta de frecuencia más allá de la banda Ka en el espacio E-band, W-band y terahertz.

Basado en la industria de uso final, el mercado de dispositivos semiconductores GaN se segmenta en defensa aeroespacial, automotriz, electrónica de consumo, energía, energía, salud, industrial, informática y otros.

• El segmento de defensa aeroespacial crecerá en una CAGR de 8% durante el período de previsión. Por ejemplo, GaN FETs y ICs son más pequeños, de menor peso, más eficientes, de mayor fiabilidad y menor costo que los dispositivos de silicio de envejecimiento. Esto permite arquitecturas totalmente nuevas para la transmisión de energía y datos por satélite, robótica, drones y sistemas de energía aeronáutica. Los sistemas espaciales incluyen programas espaciales, autobuses por satélite, exploración espacial y proveedores de servicios.
• El segmento automotriz crecerá en una CAGR del 8,6% durante el período de pronóstico. GaN permite sistemas de potencia de coste más pequeños, más eficientes y más bajos. Para la industria automotriz, esto significa baterías más pequeñas, más ligeras, mayor rendimiento de carga y mayor rango para los vehículos. Además, GaN promueve capacidades en aplicaciones de potencia autónomas e inalámbricas de vehículos.

• En 2024, el mercado de dispositivos semiconductores de EE.UU. GaN representaba USD 5.300 millones. El liderazgo estadounidense en tecnologías basadas en GaN es importante para garantizar ventajas tecnológicas, comerciales y de seguridad nacional. La industria de defensa estadounidense ya depende en gran medida de la tecnología de semiconductores GaN para sistemas de radar avanzados y otras aplicaciones. GaN también se utiliza en 5G y la próxima infraestructura inalámbrica 6G debido a sus capacidades de rendimiento de alta frecuencia.
• Se espera que el mercado de dispositivos semiconductores de Alemania GaN alcance USD 2.4 mil millones en 2034. En Alemania, los dispositivos semiconductores Gallium Nitride (GaN) se utilizan cada vez más en diversas industrias para aumentar la eficiencia energética y el rendimiento. Empresas como Infineon Technologies son pioneros en aplicaciones GaN, especialmente en semiconductores de energía, para impulsar esfuerzos de descarbonización y digitalización. Los avances recientes de Infineon incluyen la producción de chips GaN a 300 mm, un avance tecnológico que reduce significativamente los costes de producción y pretende captar una parte sustancial del creciente mercado de chips GaN.
• Se espera que el mercado de dispositivos semiconductores de China GaN crezca en un CAGR de 5,7% durante el período de previsión. China tiene una de las principales bases de fabricación automotriz que está apoyando la expansión del mercado. El plomo de China en los dispositivos de consumo GaN de energía impulsa el futuro uso en telecomunicaciones/datacom y automotriz, como con GaN, los fabricantes de teléfonos inteligentes pueden hacer cargadores con tamaños de caja más pequeños, y con un precio mejorado sobre la relación de potencia.
• Japón cuenta con una parte del 16,3% del mercado de dispositivos semiconductores GaN en Asia Pacífico en 2024. Las empresas japonesas se están moviendo a los dispositivos semiconductores de nitruro de nitruro de gallium (GaN) de potencia de producción masiva para vehículos eléctricos, que están para ganar mayor rango de conducción. Los dispositivos semiconductores GaN se utilizan para controlar el flujo de electricidad en EVs y otros productos. Aquellos que tienen menos pérdida de energía y son más eficientes que sus contrapartes convencionales de silicio son la próxima generación.
• Se espera que el mercado de dispositivos GaN de Corea del Sur crezca en un CAGR de 9,8% durante el período de previsión. En Corea del Sur, los dispositivos semiconductores Gallium Nitride (GaN) se utilizan cada vez más en diversas industrias para aumentar la eficiencia energética y el rendimiento como Samsung Electronics está a la vanguardia de este avance, planeando comenzar los servicios de fundición para semiconductores de 8 pulgadas de potencia GaN para 2025, dirigidos a aplicaciones en electrónica de consumo, centros de datos y sectores automotrices.

GaN Semiconductor Mercado de dispositivos Compartir

La industria de dispositivos semiconductores GaN es competitiva y muy fragmentada con la presencia de jugadores globales establecidos, así como jugadores locales y startups. Las 5 principales empresas del mercado mundial de luz ambiental son Wolfspeed (Cree, Inc.), Infineon Technologies AG, GaN Systems, Broadcom Inc., ON Semiconductor, con una participación colectiva del 31%. Estas empresas están compitiendo en el mercado ofreciendo sensores avanzados que mejoran la eficiencia energética y interactúan perfectamente con dispositivos IoT. Por ejemplo, Toshiba está liderando la carga en la tecnología de dispositivos semiconductores gaN, desempeñando un papel vital en el cambio de la industria automotriz hacia la electrificación. Toshiba está desarrollando semiconductores de potencia de próxima generación utilizando carburo de silicio (SiC) y nitruro de galio (GaN) para mejorar la eficiencia y el rendimiento. Estos materiales permiten una mayor gestión de tensión con menor resistencia, contribuyendo a una mayor producción y dispositivos más pequeños.

Los nuevos lanzamientos de productos son el desarrollo estratégico más significativo que los actores clave del mercado están adoptando para aumentar su cuota de mercado. Key GaN Semiconductor Los fabricantes de dispositivos están lanzando cada vez más nuevos productos para la proliferación en los sectores automotriz. Por ejemplo, en diciembre de 2024, ROHM Co., Ltd. anunció que ROHM y TSMC han entrado en una asociación estratégica sobre el desarrollo y la producción de volumen de dispositivos de potencia de nitrido de gallium (GaN) para aplicaciones de vehículos eléctricos. La asociación integrará la tecnología de desarrollo de dispositivos de ROHM con la tecnología de procesos GaN-on-silicon líder en la industria de TSMC para satisfacer la creciente demanda de propiedades de alta tensión y alta frecuencia superiores sobre silicio para dispositivos de energía.

GaN Semiconductor Device Market Companies

Las 5 principales empresas que operan en la industria del dispositivo semiconductor GaN son:

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

Infineon Technologies AG surgió como una fuerza dominante a través de su tecnología CoolGaN, que ofrece eficiencia líder en la industria y densidad de energía para aplicaciones que van desde fuentes de energía del servidor a inversores solares. Su cartera GaN incluye componentes discretos y soluciones integradas como la familia CoolGaN IPS que combina transistores de energía GaN con controladores de puertas y características de protección. La fuerte posición de la empresa en los mercados automotriz e industrial ha acelerado la adopción de GaN en estos sectores, con sus dispositivos que permiten diseños más compactos y satisfacen requisitos de fiabilidad.

La plataforma de energía GaN Systems 4th generation GaN establece un nuevo punto de referencia en eficiencia energética y compactidad, ofreciendo avances de rendimiento líderes en la industria. Por ejemplo, en septiembre de 2023, GaN Systems, líder mundial en semiconductores de potencia GaN, anunció la introducción de su innovadora plataforma de energía GaN de cuarta generación. Esta tecnología de vanguardia establece un nuevo estándar de eficiencia energética y compactación, que ofrece un impresionante impulso de rendimiento de la función paso a paso y cifras líderes en la industria del mérito. Por ejemplo, con GaN Systems Gen4 en un rack de servidor de inteligencia artificial (AI), 3.2k Los suministros de energía W a 100W/in3 en 2022 están alcanzando ahora 120W/in3 con eficiencias por encima de los niveles de titanio. Gen4 revolucionará los mercados de energía, incluyendo electrónica de consumo, centros de datos, energía solar, aplicaciones industriales y automotriz.

GaN Semiconductor Device Industry News

• En abril de 2024, en abril de 2024, Transphorm, Inc., un proveedor de semiconductores de potencia GaN, y Weltrend Semiconductor Inc. anunció la introducción de dos nuevos sistemas-en-paquetes (SiPs). Estas últimas adiciones, a saber, el WT7162RHUG24C y WT7162RHUG24B, combinan el multimodo de alta frecuencia de Weltrend (QR/Valley Switching) Flyback PWM controlador con los 480 mΩ de Transphorm y 150 mΩ SuperGaN FETs respectivamente. Esta colaboración fue construida sobre el buque insignia de Weltrend GaN SiP presentado el año pasado, estableciendo colectivamente la primera familia de productos SiP basada en la plataforma SuperGaN de Transphorm.
• En marzo de 2024, Efficient Power Conversion Corporation lanzó EPC2361, un innovador nitrido de gallium (GaN) transistor de efectos de campo (FET) con la menor resistencia en el mercado a 100V, 1mΩ. Esta innovación promete duplicar la densidad de potencia en comparación con los productos de generación anterior de EPC. El EPC2361 exhibe un impresionante RDS típico (on) de sólo 1mΩ, ubicado en un paquete QFN mejorado térmicamente con una parte superior expuesta, ocupando una mera huella de 3mm x 5mm.
• En enero de 2024, Transphorm Inc. lanzó los dos nuevos dispositivos SuperGaN de 650V envasados en un paquete TO-247 de 4 hojas (TO-247-4L). Estas nuevas FET, llamadas TP65H035G4YS y TP65H050G4YS, cuentan con resistencias de 35mΩ y 50mΩ respectivamente, con un terminal de código Kelvin que permite a los clientes lograr capacidades de conmutación versátiles con pérdidas de energía reducidas.

Este informe de investigación del mercado de dispositivos semiconductores GaN incluye una cobertura profunda de la industria con estimaciones " en términos de ingresos (USD Billion) de 2021 a 2034, para los siguientes segmentos:

Mercado, por tipo

• Opto-semiconductors
• semiconductores RF
• semiconductores de potencia

Mercado, por componente

• Transistor
• Diode
• Rectificador
• Power IC
• Otros

Mercado, por rango de tensión

• Menos de 100 V
• 100-500 V
• Más de 500 V

Market, By End Use Industry

• Aerospace & defense
• Automoción
• Consumer electronics
• Energía
• Salud
• Industrial
• Telecomunicaciones IT
• Otros

La información anterior se proporciona a las siguientes regiones y países:

• América del Norte
  • EE.UU.
  • Canadá
• Europa
  • UK
  • Alemania
  • Francia
  • Italia
  • España
  • Rusia
• Asia Pacífico
  • China
  • India
  • Japón
  • Corea del Sur
  • ANZ
• América Latina
  • Brasil
  • México
• MEA
  • UAE
  • Arabia Saudita
  • Sudáfrica