2019年全球GaN半导体器件市场规模为14.4亿美元,预计2020年至2027年复合年增长率(CAGR)为19.8%。这种增长可以归因于电力电子的低功耗和高效率的需求上升。氮化镓半导体具有高热传导、大电场、高饱和速度和高击穿电压等动态电学特性,是各种开关器件的理想选择。这些半导体还有助于减少开关和传导损耗,从而提高电子系统的效率。制造商们专注于改进氮化镓技术。大多数技术进步是在2010年到2016年之间取得的。2010年,国际整流器发布了第一个氮化镓功率器件。
此外,第一个6英寸GaN-on-Si表面片在2012年被引入市场。一些行业参与者还将重点放在加强GaN技术的合作和战略伙伴关系上。例如,东芝公司开发了一种栅极电介质处理技术,以减少GaN电源器件的阈值电压等特性的变化,并提高其可靠性。各种研究机构,如空军研究实验室,马克斯-普朗克-格塞尔schaft,和亥姆霍兹协会,都在强调GaN技术的发展。例如,空军研究实验室于2016年3月开发了短栅氮化镓(GaN)半导体技术。该技术适用于半导体的发展,应用于雷达、卫星通信,以及需要更宽的频率带宽的软件定义的无线电。此外,研究组织正在向许多公司授予许多公司的合同,以鼓励基于GAN的半导体的生产过程中的发展。例如,在2017年4月,空军研究实验室授予价值1490万美元的合同,以提高其生产GaN的半导体的过程。
行业专家预计氮化镓将替代硅,由于其低功耗能力和高效率,使其成为制造电力电子设备的合适材料。此外,氮化镓基晶体管提供了高热导电,大电场和宽幅较高的击穿电压。晶体管具有高功率密度和开关频率的功能,与硅设备相比更有效。在过去几年中,基于GaN的设备领域的发展使GaN FET能够用作电力电子系统的高功率器件,例如蜂窝基站。
氮化镓技术预计将在医疗保健部门见证重大需求。医院正在使用装备有氮化镓元件的机器人来进行精密的手术。扫描设备,如磁共振成像(MRI),超声图和微型x光机使用基于gan的半导体组件,因为它们的精确定位能力,有助于进行手术。此外,氮化镓有望取代硅用于医疗设备,如人工心脏泵、神经肌肉模拟器和需要充电的设备。
目前正在进行的COVID-19大流行已导致几个主要经济体实行封锁。这阻碍了电子产品的销售,扰乱了供应链。此外,许多经济体正在遭受巨大的收入损失,因为制造业部门已经关闭。总体形势对2020年氮化镓(GaN)半导体器件的需求产生了不利影响。
2019年,光半导体部门以超过35%的收入份额主导了市场。该部门预计将在预测期内有相当大的增长。这在很大程度上归因于光半导体在诸如led、太阳能电池、光电二极管、激光和光电子器件中的应用。汽车行业越来越多地在车灯、室内和室外照明以及脉冲激光中使用光半导体。这推动了光半导体在汽车和消费电子行业的应用。此外,光半导体还被广泛应用于光探测和测距(激光雷达)和脉冲激光等领域,这预示着该领域的良好增长。
GaN射频器件段预计将在预测期间注册高复合时期。该段的生长可归因于跨各个领域的各种应用中含镓射频装置的使用,例如市场上的早期采用者。这些设备也用于简易爆炸装置(IED),因为它们以适度的成本提供高性能。此外,高频GaN装置广泛用于车辆通信系统和电动车辆的车辆通信系统。预计GaN射频器件的广泛应用是推动该段的生长。
晶体管市场在2019年占据主导地位,收入份额超过25%。近年来,4G技术支持的设备越来越多地采用,导致电信部门基站对大功率gan晶体管的需求不断增加。与硅基晶体管相比,gan基晶体管效率更高,在更高的功率密度和开关频率下工作。此外,在电动和混合动力汽车的推进系统中,越来越多地采用场效应晶体管(FET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)等氮化镓晶体管,也推动了该领域的增长。此外,NXP Semiconductors等公司;Qorvo有限公司;Cree公司正专注于基于氮化镓的射频功率晶体管的开发,预计在预测期内将增加基于氮化镓的功率晶体管的采用。
由于使用GaN的电力IC,预计电力IC段预计会在预测期内记录重要的复合时间,这些功能越来越多地提供了高效导航,碰撞和实时空中交通控制等功能。此外,分段增长是由富士通有限公司等公司的重点推动的;Qorvo有限公司;和东芝公司对电信应用的电力IC的发展。例如,2017年6月,Qorvo,Inc。推出了一个用于5G无线基站,终端和点对点通信等应用的下一代5G无线前端模块双通道IC-QPF4005。2017年8月,东芝公司引入了栅极介电工艺技术,以减少功率IC的阈值电压等特性的变化,从而提高其可靠性。
2019年,4英寸细分市场占主导地位,市场份额超过35%。这种增长可以归因于4英寸晶圆尺寸适中,便于半导体器件的大规模生产。4英寸晶圆的实现正在迅速增长,因为它们克服了2英寸晶圆的限制,并在半导体产品为基础的工业中找到了广泛的应用。此外,在大功率放大器、光电子设备、电信前端和高温设备中,对4英寸晶片氮化镓器件的需求不断增加,也推动了该领域的增长。由于4英寸衬底具有抗辐射性能,因此其是否适合用于空间通信应用,预计将成为影响市场增长的关键因素。
由于6英寸晶片提供的均匀电压供应和精确电流控制等优点,预计6英寸晶片将以显著的复合年增长率增长。它具有击穿电压高、漏电流小等优点,在国防装备和消费电子产品中有着广泛的应用。越来越多的商业应用,如无线蜂窝基站和汽车防撞系统的单片微波集成电路(MMIC)功率放大器,预示着这一细分市场的增长。
信息和通信技术(ICT)在2019年以超过20%的市场份额主导市场。这一细分市场的增长主要归功于物联网(IoT)技术的日益普及。物联网设备需要高效且具有成本效益的组件,以促进持续的信息交换。基于gan的半导体有望满足物联网产品的低功耗和高效率要求。此外,这些半导体还广泛应用于分布式天线系统(DAS)、小蜂窝和远程射频头网络的致密化。它们也用于数据中心、服务器、基站、传输线、卫星通信和基收发器站。
GaN设备在国防和航空航天领域的日益使用可以归因于通信、电子战和雷达等领域对增加带宽和性能可靠性的日益增长的需求。雷达板上使用的ic集成了GaN,以实现高效导航,方便避碰,并实现实时空中交通管制。此外,GaN半导体提供的更高的工作频率使其适用于雷达通信、地面无线电和军事干扰机。用于软件定义无线电的放大器中宽带氮化镓功率晶体管的日益使用是该领域增长的一个主要因素。
2019年,北美市场占主导地位,市场份额超过33%。这一增长可以归因于国防和航空航天部门在研究和发展方面增加的投资。北美政府正在促进采用节能装置,并向在该区域经营的各公司提供合同。例如,2015年3月,美国政府授予雷神综合防御系统公司一份价值5090万美元的合同,以加强GaN半导体的制造。区域内的资讯及通讯科技界越来越多地在射频设备中采用氮化镓半导体,这是市场增长的好兆头。
由于快速的技术进步导致对高效和高性能射频组件的需求增加,亚太地区预计将成为在预测期内增长最快的市场。中国和日本等国是一些最大的消费电子产品制造商,如LED显示设备、智能手机和游戏机。这是推动区域市场增长的关键因素。中国、印度和朝鲜等国不断增加的国防预算导致了对强大通信设备的需求不断增长。此外,亚太地区无线电子设备的显著增加和电信基础设施的激增进一步推动了增长。
该行业的特点是,占主导地位的企业占据了相当大的市场份额。主要的参与者选择战略伙伴关系,合作,兼并和收购,以获得必要的能力,制造基于gan的半导体和更高的市场份额。例如,2019年3月,Cree, Inc.完成了对GaN半导体设备制造商Advanced Technology Materials Corp.的收购。通过此次收购,该公司扩大了在中国的地理分布。
市场上的公司都在大量投资于研发活动,以推动GaN技术的进步。2013年11月,Transphorm, Inc.和Fujitsu Ltd.达成协议,整合他们的氮化镓动力设备业务。2014年,英飞凌科技公司收购了International Rectifier,以扩展其在gan基功率半导体生产方面的专业知识。氮化镓(GaN)半导体设备市场的主要参与者包括:
克里族有限公司
高效电力转换公司
富士通有限公司
氮化镓系统
Infineon Technologies AG
NexGen电力系统
NXP半导体
Qorvo,Inc。
德州仪器合并
东芝公司
报告属性 |
细节 |
2020年的市场规模价值 |
16.5亿美元 |
2027年的收入预测 |
58.5亿美元 |
增长速度 |
CAGR从2020年到2027年的19.8% |
估计基准年 |
2019年 |
历史数据 |
2016 - 2018 |
预测期 |
2020 - 2027 |
量化单位 |
从2020年到2027年,收入百万美元,销量千件,复合年增长率 |
报告覆盖 |
收入和数量预测,公司排名,竞争格局,增长因素和趋势 |
部分覆盖 |
产品,元件,晶圆尺寸,最终用途,地区 |
区域范围 |
北美;欧洲;亚太地区;拉丁美洲;意味着 |
国家范围 |
美国;加拿大;英国;德国;中国;印度;日本;巴西 |
关键的公司介绍 |
克里,Inc .);高效电力转换公司;富士通有限公司;氮化镓系统;英飞凌科技公司;NexGen电力系统;NXP半导体;Qorvo有限公司;德州仪器公司注册;东芝公司 |
定制范围 |
购买免费报告自定义(相当于8分析师工作日)。加入或改变国家,区域和分部范围。 |
定价和购买选项 |
有利于定制购买选项,以满足您的确切研究需求。探索购买选项 |
本报告提供2016年至2027年全球、地区和国家的收入增长预测,各细分市场的最新行业趋势分析。在本研究中,Grand View Research根据产品、元件、晶圆尺寸、最终用途和地区对全球GaN半导体器件市场报告进行了细分:
产品展望(批量,千单位;收入,百万,2016 - 2027)
GaN射频器件
光电半导体
功率半导体
组件展望(收入,100万美元,2016 - 2027)
晶体管
二极管
整流器
电力IC.
其他
晶圆尺寸展望(收入,100万美元,2016 - 2027)
2英寸
4英寸
6英寸
8英寸
最终用途展望(收入,100万美元,2016 - 2027)
汽车
消费电子产品
国防与航空航天
医疗保健
信息与通信技术
工业和电力
其他
区域展望(收入,百万,2016 - 2027)
北美
美国
加拿大
欧洲
英国
德国
亚太地区
印度
中国
日本
拉丁美洲
巴西
中东和非洲
b。2019年全球GaN半导体器件市场规模预计为14亿美元,预计2020年达到17亿美元。
b。从2020年到2027年,全球GaN半导体设备市场预计将以19.8%的复合年增长率增长,到2027年将达到58.5亿美元。
b。北美占据了甘半导体器件市场,2019年的份额为33.5%。这归因于由于该区域市场增长的关键驱动因素,因此归因于避免辩护和航空航天行业的投资。
b。在GaN半导体设备市场运营的一些关键参与者包括NXP半导体n.v., GaN Systems, Inc., Efficient Power Conversion Corporation, Inc., Toshiba Corporation, Qorvo, Inc., Cree, Inc.,富士通有限公司和Texas Instruments, Inc.等。
b。驱动GaN半导体器件市场增长的关键因素包括对耗电少、节能的电力电子产品的加速需求。