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Marché des substrats GaN – Par type de produit (substrats GaN-sur-SiC, substrats GaN-sur-Si, substrats GaN-sur-saphir, substrats GaN en vrac, autres), par taille de plaquette, par secteur d' 'utilisation finale, par application et prévisions , 2024 - 2032

ID du rapport: GMI11208   |  Date de publication: September 2024 |  Format du rapport: PDF
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GaN Substrat Taille du marché

Le marché du substrat de GAN était évalué à 241,4 millions de dollars en 2023 et devrait croître à un TCAC de plus de 10 % entre 2024 et 2032. Les substrats Gallium Nitride (GaN) sont essentiels pour l'électronique de puissance en raison de leurs propriétés électriques supérieures, y compris une tension de panne plus élevée, des vitesses de commutation plus rapides et une résistance plus faible que les substrats de silicium traditionnels.

GaN Substrate Market

Le besoin croissant d'appareils électriques économes en énergie dans des secteurs comme l'automobile, l'industrie et l'électronique grand public est à l'origine de l'adoption de substrats GaN, car ils permettent des solutions plus compactes, plus efficaces et plus robustes.

Le gouvernement chinois continue de promouvoir l'adoption des véhicules électriques au moyen de diverses mesures incitatives, de subventions et de réglementations strictes en matière d'émissions. Ces politiques incitent les constructeurs automobiles et les fournisseurs à investir dans des technologies de pointe comme le GaN pour répondre aux normes de performance, améliorer l'efficacité énergétique et réduire le coût global des véhicules. Par exemple, en août 2023, GaN Systems s'est associé à ACEpower pour accélérer l'adoption des technologies de production d'électricité GaN sur le marché chinois des véhicules électriques. Cette collaboration vise à optimiser la conversion de puissance et à développer des modules de puissance intégrés avancés.

Le déploiement global des réseaux 5G stimule considérablement la demande de substrats GaN. La capacité de GaN à fonctionner à des fréquences et des niveaux de puissance plus élevés le rend idéal pour l'infrastructure 5G, y compris les stations de base et les composants RF. Comme les opérateurs de télécommunications et les fabricants d'équipements investissent dans la technologie 5G, le marché des substrats GaN devrait connaître une croissance substantielle, en raison de la nécessité de matériaux à haute performance dans les applications à haute fréquence.

L'un des défis les plus importants de l'industrie des substrats GaN est le coût élevé de la production. La fabrication de substrats GaN implique des processus complexes et coûteux, comme l'épitaxie de phase vapeur d'hydrure (HVPE) et l'épitaxie du faisceau moléculaire (MBE). De plus, les matières premières nécessaires à la production de GaN, y compris les sources de gallium et d'azote, sont plus coûteuses que les substrats de silicium traditionnels. Ce défi des coûts est aggravé par les taux de rendement relativement faibles dans la fabrication de substrats GaN, ce qui augmente encore les coûts de production globaux. En conséquence, le prix élevé des substrats GAN peut limiter leur adoption généralisée, en particulier sur les marchés sensibles aux coûts, et ralentir la trajectoire de croissance du marché.

Marché du substrat GAN Tendances

L'industrie des substrats GaN connaît une croissance notable, grâce à l'adoption croissante de la technologie GaN dans diverses applications de haute performance. À mesure que les industries comme les télécommunications, l'automobile et l'électronique grand public se tournent vers des solutions plus efficaces et plus compactes, la demande de substrats GAN augmente. Les propriétés électriques exceptionnelles du GaN, y compris une tension de panne plus élevée et des vitesses de commutation plus rapides, en font un choix privilégié par rapport aux substrats de silicium traditionnels, en particulier dans les applications exigeant une grande efficacité et fiabilité. On s'attend à ce que cette tendance se poursuive, car un plus grand nombre de secteurs reconnaissent les avantages des dispositifs à base de GaN et alimentent l'expansion du marché.

Dans le secteur des télécommunications, le déploiement mondial en cours des réseaux 5G est une tendance clé qui propulse le marché. La capacité de GaN à fonctionner à des fréquences et des niveaux de puissance élevés le rend idéal pour l'infrastructure 5G, y compris les stations de base et les composants RF. Comme les opérateurs de télécommunications et les fabricants d'équipement investissent fortement dans la technologie 5G, la demande de substrats GaN devrait augmenter. Cette tendance est également soutenue par la nécessité de matériaux avancés qui peuvent répondre aux exigences de performance strictes des applications 5G, en plaçant GaN comme un catalyseur essentiel des technologies de communication de nouvelle génération.

L'industrie automobile, en particulier le segment des véhicules électriques, contribue également à la croissance de l'industrie des substrats GaN. Les substrats GaN sont de plus en plus utilisés dans l'électronique de puissance pour les véhicules électriques, où ils offrent une efficacité supérieure, une production de chaleur réduite et des composants plus petits que les solutions de remplacement à base de silicium. Alors que les gouvernements et les consommateurs font pression pour que les véhicules électriques soient adoptés afin de réduire les émissions de carbone, la demande de solutions énergétiques basées sur le GAN devrait croître. Cette tendance souligne l'importance stratégique des substrats de GAN dans le développement de technologies de transport efficaces et durables, ce qui favorise leur pénétration sur le marché.

GAN Substrat Analyse du marché

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

Selon le type de produit, le marché est divisé en substrats GaN-on-SiC (carbide de silice), GaN-on-Si (silicon), GaN-on-Sapphire, en vrac, et autres. Le segment GaN-on-SiC devrait atteindre une valeur de plus de 150 millions de dollars d'ici 2032.

  • Le segment des substrats GaN-on-SiC (carbure de silicium) est très apprécié dans l'industrie du substrat GaN pour sa conductivité thermique supérieure et ses capacités de manutention de haute puissance, ce qui le rend idéal pour les applications dans les appareils RF et l'électronique de haute puissance. Ce segment gagne en traction dans des secteurs comme les télécommunications et la défense, où la demande de matériaux robustes et performants est critique. La capacité des substrats GaN-on-SiC à fonctionner efficacement à haute fréquence et à température les positionne comme un choix privilégié pour l'infrastructure 5G et les systèmes radars, ce qui favorise leur adoption et leur croissance sur le marché.
  • Le segment des substrats GaN-on-Si (Silicon) connaît une croissance importante en raison de sa rentabilité et de sa compatibilité avec les procédés de fabrication de semi-conducteurs à base de silicium existants. Ce segment est particulièrement attrayant pour les applications à forte intensité dans les industries de l'électronique grand public et de l'automobile, où l'évolutivité et le coût sont des facteurs clés. Bien que les substrats GaN-on-Si puissent avoir une conductivité thermique plus faible que celle de GaN-on-SiC, leurs coûts de production plus faibles et leur facilité d'intégration avec les installations de fabrication de silicium établies en font un concurrent important sur le marché, en particulier pour les applications de moyenne puissance.
GaN Substrate Market Share, By Application, 2023

Basé sur l'application, le marché des substrats GaN est divisé en LED, électronique de puissance, dispositifs de radiofréquence (RF), diodes laser, photodétecteurs, mems, cellules solaires et capteurs. Le segment électronique de puissance est le segment qui connaît la croissance la plus rapide, avec un TCAC de plus de 14 % entre 2024 et 2032.

  • Le segment LEDs est une zone d'application dominante pour les substrats GaN, mue par la demande mondiale de solutions d'éclairage économes en énergie et de technologies d'affichage avancées. Les propriétés électriques et thermiques supérieures de GaN en font un matériau idéal pour produire des LED de haute luminosité, qui sont largement utilisés dans l'électronique grand public, l'éclairage automobile et l'éclairage général. La poussée vers des technologies durables et économes en énergie, associée à la croissance des systèmes d'éclairage intelligents, alimente l'adoption de substrats GAN dans la fabrication de LED. Ce segment continue de s'étendre comme les innovations dans la technologie GaN conduit à des produits LED plus efficaces et rentables.
  • Dans le segment de l'électronique de puissance, les substrats GaN sont de plus en plus préférés pour leur capacité à fonctionner à des tensions, températures et fréquences plus élevées que les matériaux traditionnels à base de silicium. Cela les rend idéales pour les applications dans les véhicules électriques, les systèmes d'énergie renouvelable et les alimentations industrielles, où l'efficacité et la gestion thermique sont critiques. L'accent de plus en plus mis sur l'efficacité énergétique et le besoin de dispositifs de puissance compacts et performants sont à l'origine de l'adoption de substrats GaN dans ce segment. Comme les industries cherchent à réduire la consommation d'énergie et à améliorer la performance du système, le secteur de l'électronique de puissance devrait connaître une croissance importante.
  • Le segment des dispositifs radiofréquences (RF) bénéficie grandement des substrats GaN en raison de leur grande mobilité électronique et de leur conductivité thermique, qui sont essentiels pour les applications RF à haute fréquence et à haute puissance. Les substrats GaN sont largement utilisés dans les amplificateurs RF, les systèmes radar et les stations de base 5G, où ils offrent des performances supérieures aux matériaux traditionnels.
  • Le déploiement global des réseaux 5G accélère la demande de transistors de puissance RF avancés capables de gérer des fréquences plus élevées et des largeurs de bande plus larges. GaN-on-SiC La technologie (Gallium Nitride on Silicon Carbide) est particulièrement adaptée à ces applications en raison de sa conductivité thermique supérieure, de son haut rendement et de sa capacité à fonctionner à des densités de puissance plus élevées, ce qui la rend idéale pour les exigences exigeantes des stations de base 5G et d'autres infrastructures de télécommunications. Par exemple, en janvier 2023, NXP introduit le MMRF5018HS, un transistor de puissance RF de 125W CW GaN-on-SiC dans un boîtier céramique de faible Rth NI-400HS. Optimisé pour les applications RF large bande de 1-2700 MHz, il offre des performances thermiques de pointe, un gain élevé et une robustesse. Le substrat GaN assure une fiabilité supérieure pour les secteurs de la défense et de la communication, améliorant ainsi le portefeuille GaN à large bande de NXP.
U.S. GaN Substrate Market Size, 2022-2032 (USD Million)

L'Amérique du Nord a dominé le marché mondial des substrats du GAN en 2023, représentant une part de plus de 29 %. En Amérique du Nord, le marché connaît une forte croissance, principalement en raison de l'importance accordée aux technologies de pointe dans les secteurs des télécommunications, de l'automobile et de la défense. Les États-Unis sont un marché clé en raison d'investissements importants dans l'infrastructure 5G et de l'adoption croissante de véhicules électriques. La présence d'entreprises technologiques de premier plan et d'une industrie bien établie des semi-conducteurs renforce encore la demande de substrats GaN dans la région. De plus, les initiatives gouvernementales visant à améliorer l'efficacité énergétique et à promouvoir des technologies durables devraient appuyer l'expansion du marché en Amérique du Nord.

Inde L'industrie des substrats GaN prend de l'ampleur, sous l'impulsion de l'accent croissant mis par le pays sur les télécommunications et les énergies renouvelables. Avec l'expansion en cours de l'infrastructure 5G et la pression du gouvernement pour l'autonomie dans la fabrication de semi-conducteurs, l'Inde est sur le point de devenir un acteur important sur le marché. De plus, l'adoption croissante de véhicules électriques et de systèmes d'énergie solaire en Inde devrait stimuler la demande d'électronique électrique à base de GaN, soutenant ainsi la croissance du marché dans les années à venir.

Le marché chinois des substrats GaN connaît une croissance rapide, soutenue par le leadership du pays dans le déploiement de la technologie 5G et ses solides capacités de fabrication de semi-conducteurs. L'élan énergique de la Chine pour les progrès technologiques, en particulier dans les télécommunications et les véhicules électriques, est à l'origine d'une forte demande pour les substrats de GAN. De plus, les initiatives gouvernementales visant à améliorer la production nationale de matériaux de pointe et à réduire la dépendance à l'égard des importations accélèrent encore l'expansion du marché, faisant de la Chine un chef de file mondial de la production et de l'application de substrats GAN.

Corée du Sud Le marché des substrats GaN est alimenté par l'industrie électronique avancée du pays et l'accent est mis sur l'innovation dans les secteurs des télécommunications et de l'automobile. En tant qu'acteur clé sur le marché mondial des semi-conducteurs, la Corée du Sud investit massivement dans le développement de technologies basées sur le GaN pour maintenir son avantage concurrentiel. L'adoption rapide par le pays des réseaux 5G et l'intégration croissante des substrats de GAN dans les systèmes électriques d'alimentation des véhicules devraient favoriser la croissance du marché, soutenue par des incitations gouvernementales et des initiatives de recherche visant à favoriser les progrès technologiques.

L'industrie japonaise des substrats GaN se caractérise par son accent sur la fabrication de haute qualité et l'innovation technologique. Fort d'une industrie de semi-conducteurs bien établie et d'une grande expertise en science des matériaux, le Japon est un marché crucial pour les substrats GaN, en particulier dans les applications de haute performance telles que l'infrastructure 5G, l'électronique de puissance automobile et les systèmes de défense avancés. L'engagement du Japon à l'égard de l'efficacité énergétique et de la durabilité énergétique, conjugué à un solide appui gouvernemental à la R-D dans les technologies de la prochaine génération, devrait stimuler la croissance continue du marché.

GaN Substrat Part de marché

Les principaux acteurs du marché de l'industrie des substrats GaN se concentrent sur les collaborations stratégiques, la recherche et le développement, et augmentent leurs capacités de production pour renforcer leur position sur le marché. Les entreprises investissent de plus en plus dans des technologies de fabrication de pointe pour améliorer la qualité et le rendement des substrats GaN, répondant ainsi à la demande croissante d'applications de haute performance telles que l'infrastructure 5G, les véhicules électriques et les systèmes d'énergie renouvelable. De plus, des acteurs de premier plan forment des partenariats avec des fabricants de semi-conducteurs et des entreprises technologiques pour accélérer l'adoption de solutions basées sur le GaN. En diversifiant leurs portefeuilles de produits et en ciblant les marchés émergents, ces entreprises se positionnent pour capitaliser sur la demande mondiale croissante de substrats GaN tout en assurant la durabilité à long terme et le leadership du marché.

GaN Substrat Sociétés de marché

Les principaux acteurs de l'industrie des substrats GaN sont:

  • Infineon Technologies
  • Vitesse du loup
  • NXP Semi-conducteurs
  • Société Nichia
  • STMicroélectronique
  • Qorvo

GaN Substrat Nouvelles de l'industrie

  • En avril 2024, Silvaco s'est associé à GaN Valley pour faire progresser la recherche sur les semi-conducteurs, en mettant l'accent sur la technologie GaN. Grâce à la plateforme Victory TCAD de Silvaco, la collaboration vise à améliorer la conception des appareils électriques GaN, en mettant l'accent sur le rapport coût-efficacité, la fiabilité et les performances. Ce partenariat met en lumière le rôle essentiel des substrats GaN dans l'innovation dans l'industrie des semi-conducteurs GaN.
  • En avril 2024, V-GaN du Vermont Technologie Hub commencera à produire des semi-conducteurs de nitrure de gallium (GaN), visant à positionner le Vermont comme leader de la technologie GaN. Créé en 2023 en tant que pôle technologique, le V-GaN met l'accent sur l'innovation dans la fabrication du GaN, la mobilisation de partenariats et d'investissements importants, dont 1,5 milliard de dollars pour la modernisation de l'usine Fab 9 de GlobalFoundries, l'amélioration de la production de substrats du GaN.
  • En novembre 2023, Shin-Etsu Chemical a annoncé son intention d'augmenter la production de la technologie substrate Qromis (QST), conçue pour faire progresser les appareils électriques GaN. Le substrat QST permet des couches de GaN épaisses de haute qualité en adéquation avec GaN le coefficient de dilatation thermique, réduisant ainsi la déformation et la fissuration. Cette progression soutient la croissance des dispositifs GaN latéraux et verticaux, améliorant ainsi les performances dans les applications de puissance et RF.

Le rapport d'étude de marché sur le substrat de GaN couvre en profondeur l'industrie. avec estimations et prévisions en termes de recettes (en millions de dollars américains) de 2021 à 2032, pour les segments suivants:

Marché, par type de produit

  • Substrats GaN-on-SiC (carbure de silicium)
  • Substrats GaN-on-Si (silicon)
  • Substrats GaN-on-Sapphire
  • Substrats GAN en vrac
  • Autres

Marché, selon la taille du wafer

  • Wafers de 2 pouces
  • Wafers de 4 pouces
  • 6 pouces Wafers
  • Wafers de 8 pouces et plus

Marché, par utilisation finale Industrie

  • Électronique grand public
  • Télécommunications
  • Automobile
  • Aéronautique & Défense
  • Santé
  • Industrielle
  • Énergie et énergie
  • Centre de données
  • Autres

Marché, par demande

  • LED
  • Électronique de puissance
  • Dispositifs de radiofréquence (RF)
  • Diodes laser
  • Détecteurs photographiques
  • MEMMES
  • Cellules solaires
  • Capteurs

Les informations ci-dessus sont fournies pour les régions et les pays suivants:

  • Amérique du Nord
    • États-Unis
    • Canada
  • Europe
    • Allemagne
    • Royaume Uni
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe
  • Asie-Pacifique
    • Chine
    • Inde
    • Japon
    • Corée du Sud
    • NZ
    • Reste de l ' Asie et du Pacifique
  • Amérique latine
    • Brésil
    • Mexique
    • Reste de l'Amérique latine
  • MEA
    • EAU
    • Arabie saoudite
    • Afrique du Sud
    • Reste du MEA

 

Auteurs:Suraj Gujar, Rutvij Kshirsagar
Questions fréquemment posées :
Qui sont les principaux acteurs de l'industrie du substrat GaN?
Wolfspeed, NXP Semiconductors, Nichia Corporation, STMicroelectronics et Qorvo entre autres.
Pourquoi l'industrie du substrat GaN se développe-t-elle en Amérique du Nord?
Pourquoi la demande de GaN-on-SiC augmente-t-elle?
Combien vaut le marché des substrats GaN ?
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Année de référence: 2023

Entreprises couvertes: 20

Tableaux et figures: 330

Pays couverts: 21

Pages: 172

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