GaN 반도체 소자 시장 크기 및 공유 2025 - 2034

GaN 반도체 소자 시장 규모

글로벌 GaN 반도체 소자 시장은 2024년 226억 미국 달러로 평가되었으며, 2034년까지 연평균 6.8% 성장률로 434억 미국 달러에 도달할 것으로 예상됩니다. 시장 성장은 소비자 전자제품에서 GaN 채택 증가 및 자동차 산업에서의 통합 확대와 같은 요인에 기인합니다.
 

소비자 전자제품에서 GaN 채택 증가는 전 세계적으로 GaN 반도체 소자 수요를 주도하는 주요 요인 중 하나입니다. GaN 반도체 소자는 크기 및 시스템 비용을 줄이고, 전력 효율을 증가시키며, 더 작고 세련된 디자인을 가능하게 함으로써 소비자 전자제품의 성능과 유용성을 향상시킵니다. 예를 들어, 고속 충전 및 초경량성을 위한 GaN 미니 충전기 및 초박형 GaN 전원 어댑터는 스마트폰, 태블릿에서 노트북 및 게이밍 시스템에 이르기까지 다양한 기기에 대한 소비자 요구사항이 되었습니다. 디자인, 유용성 및 에너지 효율은 프리미엄 제품에서 일상적인 요구사항으로 진화했습니다.
 

예를 들어, 2023년 11월 GaN Systems는 GaN(질화갈륨) 전력 반도체의 글로벌 리더로서 2023 중국 전력 전자 및 에너지 변환 회의 및 제26회 중국 전력 공급 협회 연례 회의 및 전시회(CPEEC & CPSSC 2023)에서 지속 가능하고 비용 효과적인 전력 설계의 최신 혁신을 선보였습니다.
 

자동차 산업도 여러 응용 분야에서 GaN 반도체를 활용하고 있습니다. GaN 기반 전력 소자는 높은 전력 밀도, 빠른 스위칭 속도, 향상된 열 관리와 같은 여러 이점을 제공합니다. 이러한 특성은 효율적인 전력 변환 및 열 제어가 성능 최적화 및 주행 거리 연장에 필수적인 전기 및 하이브리드 차량에서 중요합니다.
 

예를 들어, 기술 발전에 대한 관심 증가는 EV 견인 시스템에서 질화갈륨(GaN) 채택을 주도했으며, 400V 및 800V 배터리 구조의 인버터 설계를 크게 재정의했습니다. GaN의 우수한 성능 특성은 효율성 및 전력 밀도 향상에서의 증가하는 중요성을 강조합니다. 업계가 더 높은 전압 플랫폼으로 이동함에 따라 GaN 기반 견인 인버터의 채택은 차세대 전기 자동차 혁신을 주도하는 데 필수적인 역할을 할 것으로 예상됩니다.
 

GaN 반도체 소자 시장 동향

• GaN 반도체 소자 산업의 주요 동향 중 하나는 RF(라디오 주파수) 시스템에 미치는 영향입니다. GaN 반도체는 RF(라디오 주파수) 시스템에 상당히 영향을 미칩니다. GaN의 높은 전자 이동도 및 포화 속도는 무선 통신 시스템, 레이더 시스템 및 위성 통신을 위한 고주파, 고전력 증폭기의 개발을 가능하게 합니다. GaN RF 소자는 개선된 선형성, 더 높은 전력 출력 및 향상된 효율성을 제공하여 신호를 더 먼 거리에서 더 높은 데이터 속도로 전송할 수 있게 합니다.
   
• GaN 반도체 소자는 높은 속도의 스위칭 기능으로 인해 에너지 절약 및 소형화 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들어, ROHM의 GaN용 게이트 드라이버는 짧은 전파 지연 및 좁은 펄스 폭을 구현하고 설계를 단순화함으로써 이러한 소자의 고속 스위칭 성능을 최대화하도록 설계되었습니다.
   
• 고전력 전자 기기용 GaN 반도체 소자의 채택은 GaN 반도체 소자 시장의 성장을 지원하는 또 다른 주요 동향입니다.GaN 반도체 장치는 최근 프리미엄 스마트폰을 위해 설계된 고전력 고속 충전기 분야로도 진출했습니다. 실질적인 수요를 특징으로 하는 이 견고한 소비자 시장이 향후 몇 년간 시장 성장의 주요 원동력이 될 것으로 예상됩니다.
   

GaN 반도체 장치 시장 분석

주요 시장 동향 파악하기

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유형에 따라 시장은 광반도체, RF 반도체, 전력 반도체로 분류됩니다.
 

• 전력 반도체 시장은 2024년 USD 94억을 차지했습니다. GaN 반도체 장치는 전력 전자용 실리콘처럼 소비자 충전기 및 전원 공급장치, 전기 자동차, 데이터 센터 전력 관리에서 군용 레이더 및 항공우주 시스템에 이르기까지 다양한 산업에 적용될 수 있으며, 실리콘 대비 더 높은 효율성, 더 작은 폼팩터, 향상된 기능을 구현합니다.
   
• 광반도체 시장은 2023년 USD 75억을 차지했습니다. 질화갈륨(GaN) 반도체는 광전자 장치의 필수 요소이며, 특히 고효율 발광 다이오드(LED) 및 레이저 다이오드 개발에 중요합니다. 국립표준기술연구소(NIST)는 온칩 광학 상호연결 및 다기능 주사 프로브 끝에 사용되는 GaN 나노와이어 LED의 제조를 개척했습니다. 이러한 발전은 GaN의 우수한 기계적 강도 및 직접 띠간격 특성을 활용하여 광학 통신 및 고해상도 이미징과 같은 응용 분야에서 성능을 향상시킵니다.
   

부품 기준으로 시장은 트랜지스터, 다이오드, 정류기, 전력 IC 및 기타로 구분됩니다. GaN 트랜지스터는 마이크로파 주파수에서 고효율 전력 증폭을 가능하게 하며 THz 장치 발전을 지원합니다. 정류기 부문은 전도 손실 감소를 위한 능동 정류로부터 이점을 얻습니다.
 

• 트랜지스터 시장은 2024년 글로벌 GaN 반도체 장치 시장의 36.3%를 차지했습니다. GaN 트랜지스터는 훨씬 더 높은 온도에서 작동하고 상승된 전압에서 작동할 수 있으며 THz(테라헤르츠) 장치 개발에 유리한 특성을 포함하고 있기 때문에 마이크로파 주파수에서 전력 증폭기로 사용하기에 적합합니다.
   
• 정류기 시장은 2024년 글로벌 GaN 반도체 장치 시장의 12.4%를 차지했습니다. 능동 또는 동기식 정류는 정류기 다이오드의 턴온 전압을 제거하여 전도 손실을 최소화함으로써 효율성을 향상시키기 위해 현대식 전원 공급장치에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, GaN 기반 능동 정류 다이오드는 최대 6 A의 순방향 전류 용량을 갖는 반파 정류 응용(110/230 VAC, 50/60 Hz)에서 입증되었습니다. 저손실 GaN 능동 정류 다이오드의 단일 장치 구현은 예측 기간 동안 시장 성장을 지원하는 다중칩 또는 패키지 통합 대안과 비교하여 보다 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
   

전압 범위에 따라 GaN 반도체 장치 시장은 100 V 미만, 100-500 V, 500 V 초과로 분류됩니다. 효율성 향상 및 개선된 전력 수준으로의 빠른 전환은 시장 성장에 기여하는 주요 요인입니다.
 

• 100V 이하 GaN 반도체 장치 시장이 시장을 지배했으며, 2024년에 93억 8천만 달러를 차지했습니다.  100V(이하) GaN FET의 응용 분야는 Class-D 앰프의 왜곡 감소부터 동기 정류기 및 모터 드라이브의 효율 향상에 이르기까지 매우 다양합니다. 100V GaN FET은 48V 자동차 및 서버 응용 분야, USB-C, 라이다 및 LED 조명에서도 널리 사용됩니다.
   
• 500V 초과 GaN 반도체 장치 시장은 2023년에 51억 달러를 차지했습니다. GaN-on-Si은 현재 HEMT 기능을 1kW(1000V) 이상의 향상된 전력 수준으로 확장하는 광범위한 미래 응용 분야를 가지고 있습니다. 이 기술은 설계자가 작동 전압을 높이고 주파수 응답을 Ka 대역 이상으로 E 대역, W 대역, 테라헤르츠 영역으로 확장하는 데 도움을 줍니다.
   

최종 사용 산업을 기반으로 GaN 반도체 장치 시장은 항공우주 및 방위, 자동차, 소비자 전자 제품, 에너지 및 전력, 헬스케어, 산업, IT 및 통신, 기타로 구분됩니다.
 

• 항공우주 및 방위 부문은 예측 기간 동안 8%의 CAGR로 성장할 것입니다. 예를 들어, GaN FET 및 IC는 노후된 실리콘 장치보다 작고, 무게가 가볍고, 효율이 높고, 신뢰성이 더 높으며, 비용이 낮습니다. 이는 위성 전력 및 데이터 전송, 로봇 공학, 드론 및 항공 전력 시스템을 위한 완전히 새로운 아키텍처를 실현합니다. 우주 시스템에는 우주 프로그램, 위성 버스, 우주 탐사 및 서비스 제공자가 포함됩니다.
   
• 자동차 부문은 예측 기간 동안 8.6%의 CAGR로 성장할 것입니다. GaN은 더 작고 효율적이며 비용이 낮은 전력 시스템을 가능하게 합니다. 자동차 산업의 경우, 이는 더 작고 가벼운 배터리, 개선된 충전 성능 및 차량의 더 큰 범위를 의미합니다. 또한 GaN은 차량의 자율 주행 및 무선 전력 응용 분야의 기능을 향상시킵니다.
   

이 시장을 형성하는 주요 세그먼트에 대해 자세히 알아보기

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• 2024년에 미국의 GaN 반도체 장치 시장은 53억 달러를 차지했습니다. GaN 기반 기술에서 미국의 지도력은 기술적, 상업적, 국가 안보상 이점을 확보하는 데 중요합니다. 미국 방위 산업은 이미 고급 레이더 시스템 및 기타 응용 분야를 위해 GaN 반도체 기술에 크게 의존하고 있습니다. GaN은 고주파 성능 기능으로 인해 5G 및 차세대 6G 무선 인프라에서도 활용됩니다.
   
• 독일의 GaN 반도체 장치 시장은 2034년까지 24억 달러에 도달할 것으로 예상됩니다. 독일에서 갈륨 질화물(GaN) 반도체 장치는 에너지 효율과 성능을 향상시키기 위해 다양한 산업에 걸쳐 점점 더 많이 활용되고 있습니다. Infineon Technologies과 같은 기업들은 탈탄소화 및 디지털화 노력을 추진하기 위해 특히 전력 반도체에서 GaN 응용을 개척하고 있습니다. Infineon의 최근 발전에는 300mm 웨이퍼에서 GaN 칩을 생산하는 것이 포함되어 있으며, 이는 생산 비용을 크게 감소시키고 증가하는 GaN 칩 시장의 상당한 부분을 차지하는 것을 목표로 하는 기술 혁신입니다.
   
• 중국의 GaN 반도체 장치 시장은 예측 기간 동안 5.7%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 중국은 시장 확장을 지원하는 주요 자동차 제조 기지 중 하나를 보유하고 있습니다. 중국의 전력 GaN 소비자 장치 리더십은 텔레콤/데이터콤 및 자동차에서의 향후 사용을 추진합니다. GaN을 통해 스마트폰 제조업체는 더 작은 케이스 크기의 충전기를 만들 수 있으며, 전력 대 가격 비율이 향상되었습니다.
   

GaN 반도체 소자 시장 점유율

갈륨질화물(GaN) 반도체 소자 산업은 경쟁적이며 기존의 글로벌 플레이어, 지역 플레이어 및 스타트업들의 존재로 인해 매우 단편화되어 있습니다. 글로벌 주변 조명 시장의 상위 5개 회사는 Wolfspeed (Cree, Inc.), Infineon Technologies AG, GaN Systems, Broadcom Inc., ON Semiconductor이며, 총 31%의 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 이 회사들은 에너지 효율성을 향상시키고 IoT 기기와 원활하게 상호작용하는 고급 센서를 제공함으로써 시장에서 경쟁하고 있습니다. 예를 들어, Toshiba는 갈륨질화물(GaN) 반도체 소자 기술에서 선도적 역할을 하고 있으며, 자동차 산업의 전기화 전환에 중요한 역할을 하고 있습니다. Toshiba는 효율성과 성능 향상을 위해 실리콘 카바이드(SiC)와 갈륨질화물(GaN)을 사용한 차세대 전력 반도체를 개발하고 있습니다. 이러한 물질들은 낮은 저항으로 더 높은 전압 관리를 가능하게 하며, 더 높은 출력 및 더 작은 소자에 기여합니다.
 

신제품 출시는 시장의 주요 업체들이 시장 점유율을 확대하기 위해 채택하는 가장 중요한 전략적 개발입니다. 주요 갈륨질화물(GaN) 반도체 소자 제조업체들은 자동차 분야에서의 보급을 위해 새로운 제품을 점점 더 많이 출시하고 있습니다. 예를 들어, 2024년 12월에 ROHM Co., Ltd.는 ROHM과 TSMC가 전기자동차 응용을 위한 갈륨질화물(GaN) 전력 소자의 개발 및 대량 생산에 대한 전략적 파트너십을 체결했다고 발표했습니다. 이 파트너십은 ROHM의 소자 개발 기술을 TSMC의 업계 최고 수준의 실리콘상 갈륨질화물(GaN) 공정 기술과 통합하여 전력 소자를 위해 실리콘보다 우수한 고전압 및 고주파 특성에 대한 증가하는 수요를 충족할 것입니다.
 

GaN 반도체 소자 시장 회사

갈륨질화물(GaN) 반도체 소자 산업에서 운영 중인 상위 5개 회사는 다음과 같습니다:

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

Infineon Technologies AG는 서버 전원 공급 장치에서 태양광 인버터에 이르는 응용에 대해 업계 최고 수준의 효율성과 전력 밀도를 제공하는 CoolGaN 기술을 통해 지배적인 세력으로 부상했습니다. 이 회사의 갈륨질화물(GaN) 포트폴리오는 갈륨질화물(GaN) 전력 트랜지스터와 게이트 드라이버 및 보호 기능을 결합한 CoolGaN IPS 제품군과 같은 이산 부품과 통합 솔루션을 포함합니다. 자동차 및 산업 시장에서 이 회사의 강력한 입지는 이러한 부문에서 갈륨질화물(GaN) 채택을 가속화했으며, 이들의 소자는 더욱 컴팩트한 설계를 가능하게 하고 엄격한 신뢰성 요구사항을 충족합니다.
 

GaN Systems의 4세대 GaN 전력 플랫폼은 전력 효율성과 컴팩트함에서 새로운 벤치마크를 설정하여 업계 최고 수준의 성능 개선을 제공합니다. 예를 들어, 2023년 9월 GaN 전력 반도체의 글로벌 리더인 GaN Systems는 혁신적인 4세대 GaN 전력 플랫폼의 출시를 발표했습니다. 이 최첨단 기술은 새로운 전력 효율성 및 컴팩트함 표준을 설정하여 인상적인 단계적 성능 부스트 및 업계 최고 수준의 성능 지표를 제공합니다. 예를 들어, 인공지능(AI) 서버 랙에서 GaN Systems Gen4를 사용하면 2022년의 100W/in3 3.2kW 전력 공급 장치가 이제 120W/in3을 달성하고 있으며, 효율성은 티타늄 수준 이상입니다. Gen4는 소비자 전자제품, 데이터 센터, 태양 에너지, 산업 응용 분야 및 자동차를 포함한 전력 시장에 혁명을 일으킬 것입니다.
 

GaN 반도체 장치 산업 뉴스

• 2024년 4월, GaN 전력 반도체 공급자인 Transphorm, Inc.와 Weltrend Semiconductor Inc.는 두 개의 새로운 GaN System-in-Packages(SiPs) 출시를 발표했습니다. 최신 추가 제품인 WT7162RHUG24C 및 WT7162RHUG24B는 Weltrend의 고주파 멀티모드(QR/Valley Switching) Flyback PWM 컨트롤러와 Transphorm의 각각 480 mΩ 및 150 mΩ SuperGaN FET를 결합합니다. 이 협업은 지난해 공개된 Weltrend의 플래그십 GaN SiP를 기반으로 구축되었으며, 총체적으로 Transphorm의 SuperGaN 플랫폼을 기반으로 한 첫 번째 SiP 제품군을 확립했습니다.
   
• 2024년 3월, Efficient Power Conversion Corporation은 시장에서 100V, 1mΩ에서 온-저항이 가장 낮은 획기적인 갈륨 질화물(GaN) 전계 효과 트랜지스터(FET)인 EPC2361을 출시했습니다. 이 혁신은 EPC의 이전 세대 제품과 비교할 때 전력 밀도를 두 배로 높일 것을 약속합니다. EPC2361은 열이 강화된 노출된 상단이 있는 QFN 패키지에 담긴 인상적인 전형적 RDS(온)인 1mΩ만을 나타내며, 단 3mm x 5mm의 풋프린트를 차지합니다.
   
• 2024년 1월, Transphorm Inc.는 4리드 TO-247 패키지(TO-247-4L)에 패키징된 두 개의 새로운 650V SuperGaN 장치를 출시했습니다. TP65H035G4YS 및 TP65H050G4YS로 명명된 이 새로운 FET는 각각 35mΩ 및 50mΩ의 온-저항을 자랑하며, 고객이 에너지 손실을 감소시킨 다용도 스위칭 기능을 달성할 수 있도록 하는 Kelvin 소스 단자를 특징으로 합니다.
   

이 GaN 반도체 장치 시장 조사 보고서는 다음 부문에 대해 2021년부터 2034년까지 수익(USD 십억 단위)으로 추정 및 예측을 포함하는 업계에 대한 심층 범위를 포함합니다:

시장, 유형별

• 광반도체
• RF 반도체
• 전력 반도체

시장, 구성요소별

• 트랜지스터
• 다이오드
• 정류기
• 전력 IC
• 기타

시장, 전압 범위별

• 100V 미만
• 100-500V
• 500V 초과

시장, 최종 사용 산업별

• 항공우주 및 방위
• 자동차
• 소비자 전자제품
• 에너지 및 전력
• 의료
• 산업
• IT 및 통신
• 기타

위 정보는 다음 지역 및 국가에 대해 제공됩니다:

• 북미
  • 미국
  • 캐나다
• 유럽
  • 영국
  • 독일
  • 프랑스
  • 이탈리아
  • 스페인
  • 러시아
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 한국
  • ANZ 
• 라틴 아메리카
  • 브라질
  • 멕시코 
• MEA
  • 아랍에미리트
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카