ワイドバンドギャップ半導体市場 - 材料別、最終用途産業別、2024～2032 年予測

ワイドバンドギャップ半導体 市場規模

世界規模のバンドギャップ半導体市場は、2024年のUSD 2.16億で評価され、2034年までにUSD 6.8億に達すると12.2%のCAGRで成長すると推定されています。 市場の拡大は、電力電子機器の需要の増加と電気自動車のグローバル採用の成長によって駆動されます。

幅広いバンドギャップ半導体市場は、産業および再生可能エネルギー用途向けの高効率電力電子機器の実装採用の影響を受けています。 パワーエレクトロニクスの幅広いバンドギャップ半導体の統合により、電力電子コンポーネントを小さく、より速く、より信頼できるものにし、より効率的なものにすることができます。 SiC および GaN の広いバンドギャップの半導体はより高い熱安定性およびよりよい電力変換の効率を提供します、別の適用のための理想的な解決であると考えられます。 これらの半導体は、電力損失の90%までを排除し、高温、高頻度で動作させることができます。したがって、10倍の電圧に耐えることができます。

例えば、2023年11月、三菱電機とNexperia B.V.は、シリコンカーバイド(SiC)パワー半導体を開発し、三菱の広範なバンドギャップ技術に関する専門知識を活用するパートナーとなりました。 しかし、テレコミュニケーション、産業オートメーション、再生可能エネルギー用途における電力電子機器の採用は、幅広いバンドギャップ半導体市場の成長を促進します。

また、電気自動車(EV)電子機器の幅広いバンドギャップ半導体の普及により、車両ハードウェアの軽量かつコンパクトな設計が市場の成長を加速しています。 さらに、SiCワイドバンドギャップ半導体は、再生ブレーキシステムからバッテリー、バッテリーから電動モーターまで、電気自動車のエネルギーの流れを変換し、さらに管理することができます。 SiCワイドバンドギャップ半導体は、エネルギーが少ない高出力密度で効率的な電力変換を提供し、電気自動車は1回の充電でより多くの距離を移動することができます。 また、GaNワイドバンドギャップ半導体は、車両の充電時間を削減し、電気自動車の高速充電に役立ちます。

ワイドバンドギャップ半導体 市場動向

• 幅広いバンドギャップ半導体市場での大きな傾向は、ガリウムニトライド(GaN)とシリコンカーバイド(SiC)の材料がそのようなインフラの進歩に不可欠である5Gおよび高度な通信の展開の増加です。 5G技術を支えるモバイルネットワークの進化により、無線周波数アプリケーションにおける先進的な半導体の需要が高まっています。
• 電子機器の小型化傾向により、電子システムとコンポーネントの重みとサイズを削減し、機能性と性能を向上させます。 コンテンツ 高度の包装 ダイレクトボンディングなどの技術 表面実装技術、およびchip-on板は広いバンドギャップの半導体の形態の要因を縮め、性能を高めるのに使用されています。 このような幅広いバンドギャップ半導体は、消費者用電子機器、自動車、通信、医療用途に広く採用されています。

ワイドバンドギャップ半導体 市場分析

材料に基づいて、市場は炭化ケイ素(SiC)、ガリウム窒化物(GaN)、アルミニウム窒化物(AlN)、ダイヤモンドおよび他のに分けられます。

• シリコンカーバイド(SiC)セグメントは2023年に818.9百万米ドルを占めています。 シリコンカーバイド(SiC)材料タイプは、高い熱伝導性と広いバンドギャップを含む優れた特性を持ち、高出力および高周波用途に適しています。 パワー半導体のシリコンカーバイド材料は、シリコン(Si)よりも高い電圧と温度で作業をサポートするため、650Vで開始する高電圧アプリケーションの優れた電圧遮断機能を提供します。 電気自動車、再生可能エネルギーシステム、産業用電力アプリケーションにSiC半導体のこのような望ましい特性を採用しています。
• ガリウム窒化物(GaN)セグメントは2022年に515.4百万米ドルを占めています。 600Vを超える電圧での動作をサポートし、高速充電システムやRFアンプに適しています。 窒化ガリウム(GaN)ワイドバンドギャップ半導体材料は、次世代の電力効率性コンバータスイッチの好ましい選択です。
• 2021年のUSD 187.2百万のために考慮されるアルミニウム窒化物(AlN)の区分。 アルミニウム窒化物(AIN)は65.81% Alおよび34.19% Nで構成される無毒材料です。 それは電気絶縁材の特性および高い熱伝導性があり、従ってパッケージの基質として電気絶縁体、脱熱器および熱拡散器、Siのウエファーの処理およびのような適用で広く使用されて。
• ダイヤモンドセグメントは、2021年に1億米ドルに占めています。 シリコンカーバイド(SiC)とガリウム窒化物(GaN)を両立させたダイヤモンドは、最新のパワー半導体材料であることができます。 高温用途、高電圧操作、高周波切替性に優れた特性を有しています。 ダイヤモンドは、シリコン(Si)と比較して、30倍の電界を有します。

エンドユース業界をベースに、幅広いバンドギャップ半導体市場を自動車、家電、通信、エネルギー、ユーティリティ、航空宇宙、防衛などの分野に分けています。

• 2024年の市場シェアの30.7%を占める自動車セグメント。 SiCやGaNなどのワイドバンドギャップ半導体は、高周波、高効率パワーエレクトロニクスを可能にすることで、電気自動車(EV)効率を向上させます。 ワイドバンドギャップ半導体ベースのインバータは、より高いスイッチ周波数、効率、温度で動作することにより、車両の直接および間接電力損失を削減します。 高周波モーター制御のGaN装置は車の転換の損失を最小限に抑えるケイ素をoutperform。 しかし、幅広いバンドギャップ技術はEVの採用を加速し、エネルギー効率を改善し、排出を削減します。
• 消費者向けエレクトロニクスセグメントは、2024年の市場シェアの21.5%を占める見込みです。 GaNワイドバンドギャップ半導体は、コンシューマーエレクトロニクスの小型、軽量、およびより多くのエネルギー効率のアダプターを可能にします。 電力損失を削減し、エネルギー効率を高め、小型化を可能にすることにより、幅広いバンドギャップ半導体は現代の消費者電子機器に革命をもたらします。
• 通信部門は2024年の市場シェアの17.4%を占める見込みです。 GaNやSiCなどのワイドバンドギャップ半導体は、熱管理、エンハンシング効率、パワーハンドリングを改善することで5Gインフラに革命を起こしています。 5Gネットワークは、アンテナの高密度化により、最適なカバレッジと低レイテンシを確保するために、従来のネットワークよりも広範囲にわたるステーションの分布を必要とします。 広いバンドギャップ装置のサイズは建物の屋根か既存の都市構造のような限られたスペースで、より小さく、容易に取付ける場所の設計を可能にします。 幅広いバンドギャップ半導体は、電力損失を削減し、高周波RF増幅を有効にします。SiCは、電圧処理と熱放散を改善します。
• 2024年の市場シェアの14.1%を占めるエネルギーとユーティリティセグメントが期待されます。 幅広いバンドギャップ半導体、特に炭化ケイ素(SiC)および窒化ガリウム(GaN)は、電力アプリケーションの効率性、信頼性、および持続可能性を強化することにより、エネルギーおよびユーティリティ分野を変革しています。 WBG半導体は、太陽光発電やエネルギー貯蔵システム(ESS)用途に好適しています。
• 2024年の市場シェアの11.2%を占める航空宇宙および防衛セグメントが期待されています。 ワイドバンドギャップ半導体電源およびモータ制御装置は、航空機の革新的な電力管理オプションを提供します。 炭化ケイ素および窒化ガリウムの窒化物の約束の低重量の部品は大気のセクターの燃料消費量そして放出を最小にし、解決がより高い実用温度で安定しているので、研究者は高電力密度の電力コンバーターに興味があります。

• 2024年、米国ワイドバンドギャップ半導体市場が286.4百万米ドルを占める。 米国市場は、省エネに重点を置くことによって運転される可能性があります。 米国エネルギー省によると、パワーエレクトロニクスとクリーンエネルギーは、幅広いバンドギャップ半導体の採用増加に革命を起こしています。 このような先進的な製造プロセスの採用により、米国メーカーは成長するグローバル市場での競争力を提供します。
• ドイツのワイドバンドギャップ半導体市場は、2034年までにUSD 321.9百万に達する見込みです。 ドイツは、シリコンカーバイド(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などの幅広いバンドギャップ半導体材料の開発・製造に注力しています。 再生可能エネルギー、自動車などの産業分野は、これらの半導体をさまざまな用途に広く利用しています。 たとえば、EUの半導体産業を強化するために、Infineonは、2025年2月に欧州連合から960万ドルのUSDを受け取り、Dresdenの半導体製造工場を建設しました。

• 中国のワイドバンドギャップ半導体市場は、予測期間中に11.9%のCAGRで成長することが期待されています。 中国の市場成長は中国の技術の自己機能および全体的な競争力に起因します。 中国は、国のセキュリティレベルの業界として広くバンドギャップ半導体を検討し、重要な地域投資と保護方針に導きます。 たとえば、中国における先進半導体研究所は、広帯域ギャップ半導体における世界的な課題の解決に重点を置き、世界の半導体分野における中国における地位を強化しています。
• アジアパシフィックのワイドバンドギャップ半導体市場の10.8%を占める日本。 ROHM、三菱電機、富士電機などの主要な日本プレーヤーは、電気自動車や産業機器の用途におけるエネルギー効率の高いソリューションの需要を高めるために、これらの先進半導体の生産と開発に投資しています。 これらの戦略的対策は、国際半導体市場での国の競争力を改善し、外国のベンダーに対する信頼性を低下させるように設計された広いバンドギャップ技術に焦点を当てています。
• 韓国ワイドバンドギャップ半導体市場は、予測期間中に14.3%のCAGRで成長すると予想されます。 韓国は、半導体製造の改良に注力しています。 サムスンとSK Hynixは、ソウル国立大学のインター大学研究センターのようなトップリサーチセンターと共に、韓国の主要選手の一人であり、この分野での知識を得るために一緒に働いています。 これらの戦略的施策は、幅広いバンドギャップ半導体業界での課題や機会を捉え、韓国をグローバル・半導体市場で大きなプレーヤーにしています。

ワイドバンドギャップ半導体 マーケットシェア

幅広いバンドギャップ市場は、高度に競争的であると見なされます, それは十分に確立されたグローバルプレーヤーの存在を持っているので、. ワイドバンドギャップ半導体市場での主要5選手は、インフィノンテクノロジーズAG、テキサスインスツルメンツ、STMicroelectronics N.V.、Wolfspeed、Inc.、三菱電機株式会社です。 幅広いバンドギャップ半導体市場における市場シェアの約54%を総合的に貢献しています。 たとえば、Infineon Technologiesは、2022年2月に約2.3億米ドルに投資し、さらにSiCおよびGaNワイドバンドギャップ半導体の製造をさらに強化したKulim、マレーシアの幅広いバンドギャップ半導体製造施設を拡大しました。 この拡張は、産業機器や自動車産業の需要増加に寄与することでした。

また、幅広いバンドギャップ半導体市場に関与する企業は、コスト効率とサプライチェーンの安定性を確保するために、垂直統合と社内製造に焦点を当てています。 例えば、テキサス・インスツルメンツ(TI)は、高度200mmのツールを実装し、ダラス施設を補完することで、会津のGaN生産施設を拡張しました。 これらのGaN半導体は、ロボティクスおよび再生可能エネルギーの高電圧アプリケーションのスケーラビリティ、効率性、および持続可能性を強化しました。 200mmの工具の実装は、2030年までに95%の社内生産の目標を達成することを可能にします。

ワイドバンドギャップ半導体 マーケット企業

幅広いバンドギャップ半導体業界におけるリーディングカンパニー:

• インフィニオンテクノロジーズAG
• テキサス・インスツルメンツ株式会社
• STマイクロエレクトロニクス N.V.の特長
• ヴォルフスピード株式会社
• 三菱電機株式会社
• Infineon Technologies AGは、SiC(シリコンカーバイド)およびGaN(窒化グルリウム)パワー半導体のポートフォリオを拡大し、WBG半導体市場での地位を強化することに重点を置いています。
• Wolfspeed, Inc.は、自動車メーカーや産業用OEMとの戦略的パートナーシップを結び、WBG導入を加速します。 また、SiCの効率性、性能、コスト効率性を向上させるために研究に大きく投資しています。
• 三菱電機は、SiCとGaN技術を産業、自動車、エネルギー用途向けに高効率なパワーモジュールに統合することにより、WBG半導体戦略を推進しています。

ワイドバンドギャップ半導体 業界ニュース

• 2023年11月、炭化ケイ素(SiC)パワー半導体を共同開発するため、三菱電機は、幅広いバンドギャップ技術の開発に注力するNexperiaとのパートナーシップを発表しました。 このパートナーシップでは、三菱がSiC MOSFETチップを供給する一方で、NexperiaはSiCディスクリートデバイスを開発し、産業機器、家電、電気自動車のソリューションを開発します。
• 2024年10月、超ワイドバンドギャップ半導体(UWBGS)を開発し、DARPA契約を発表 アルミニウム窒化物およびダイヤモンドを使用して、超ワイドバンドギャップ半導体を開発し、電力と熱管理を強化します。 この契約は、GaNワイドバンドギャップ半導体材料のRaytheonの専門知識を活用し、通信機器、防衛システム、および高度なレーダーのためのUWBGSを目指しています。

このワイドバンドギャップ半導体市場調査報告書には、業界における深いカバレッジが含まれています 2021年から2034年までの収益(USD Million)の面で推定と予測 以下のセグメントの場合:

市場、材料によって

• 炭化ケイ素(SiC)
• ガリウム窒化物(GaN)
• 窒化アルミニウム(AlN)
• ダイヤモンド
• その他

市場、エンドユース産業による

• 自動車産業
• 消費者エレクトロニクス
• 通信事業
• エネルギー・ユーティリティ
• 航空宇宙・防衛
• その他

上記情報は、以下の地域および国に提供いたします。

• 北アメリカ
  • アメリカ
  • カナダ
• ヨーロッパ
  • イギリス
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
• アジアパシフィック
  • 中国語(簡体)
  • インド
  • ジャパンジャパン
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  • アラブ首長国連邦
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