Markt für GaN-Halbleiterbauelemente – Nach Typ: Optohalbleiter, HF-Halbleiter, Leistungshalbleiter, Nach Komponenten: Transistor, Diode, Gleichrichter, Leistungs-IC, Sonstiges, Nach Spannungsleistung, Nach Endverbrauchsbranche und Prognose, 2024 – 2034

Marktgröße für GaN-Halbleiterbauelemente

Der Markt für Galliumnitrid-GaN-Halbleiterbauelemente wurde im Jahr 2023 auf über 17,5 Milliarden USD geschätzt und dürfte zwischen 2024 und 2034 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate CAGR von über 22,5 % verzeichnen. GaN-Halbleiterbauelemente sind fortschrittliche elektronische Komponenten, die Galliumnitrid als Halbleitermaterial verwenden. Sie bieten im Vergleich zu herkömmlichen Geräten auf Siliziumbasis eine überlegene Leistung, darunter höhere Effizienz, schnellere Schaltgeschwindigkeiten und bessere Leistungshandhabungsfähigkeiten.
 

GaN-Geräte werden in verschiedenen Anwendungen wie Leistungselektronik, HF-Verstärkern, LED-Beleuchtung und Automobilsystemen eingesetzt und fördern Innovationen in zahlreichen Branchen. Der wachsende Bedarf an schneller Datenübertragung ist einer der Hauptfaktoren, die das Wachstum von GaN-Halbleitergeräten vorantreiben. Der Hochfrequenzbetrieb und die überlegene Leistungshandhabung von GaN ermöglichen die Entwicklung effektiver und kompakter HF-Verstärker, Leistungsverstärker und anderer Komponenten, die für 5G-Netzwerke, Satellitenkommunikationssysteme und Breitband-Internetinfrastruktur unerlässlich sind. Die Fähigkeit von GaN, hohe Datenraten und eine verbesserte Netzwerkkapazität zu liefern, erfüllt die steigenden Anforderungen in digitalen Kommunikationsnetzwerken und in der Telekommunikation nach einer schnelleren und zuverlässigeren Datenübertragung.
 

So begann STMicroelectronics im Juli 2023 mit der Großserienproduktion von E-Mode-PowerGaN-High-Electron-Mobility-Transistor-HEMT-Geräten und rationalisierte damit die Entwicklung hocheffizienter Stromumwandlungssysteme. Die STPOWER GaN-Transistoren verbessern die Leistung in verschiedenen Anwendungen, darunter Wandadapter, Ladegeräte, Beleuchtungssysteme, industrielle Stromversorgungen, erneuerbare Energien und die Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen.
 

GaN wird in der Unterhaltungselektronik immer häufiger eingesetzt, da es Stromversorgungslösungen leichter, kleiner und effektiver macht. GaN-basierte Netzteile und Ladegeräte erfüllen den Bedarf an schnellem und bequemem Laden von Smartphones, Laptops, Tablets und anderen tragbaren Geräten und bieten schnellere Ladegeschwindigkeiten und höhere Leistungsdichten. Die Vorlieben der Verbraucher für Geräte mit schlankerem Design, längerer Akkulaufzeit und besserer Gesamtleistung fördern diesen Trend.
 

Der Markt für GaN-Halbleiterbauelemente wird durch Integrationsprobleme behindert, die sich aus Abweichungen bei den elektrischen Eigenschaften, Anforderungen an die Wärmekontrolle und Interoperabilität mit aktuellen Systemen ergeben. Das Design und die Integration von GaN-Geräten erfordern häufig eine Neugestaltung der Schaltung, eine Optimierung der Wärmelösung und die Lösung von Kompatibilitätsproblemen, was die Entwicklungskomplexität und die Markteinführungszeit erhöht.
 

Markttrends bei GaN-Halbleitergeräten

Aufgrund ihrer überlegenen Effizienz und Leistungsdichte wird die GaN-Technologie für Leistungselektronikanwendungen immer wichtiger. Dies ist besonders relevant für Branchen wie Rechenzentren, erneuerbare Energien und Elektrofahrzeuge EVs . Aufgrund ihrer Hochfrequenzleistung und Belastbarkeit gewinnen GaN-basierte HF-Geräte in aufkommenden 5G-Anwendungen, Satellitenkommunikationssystemen und Telekommunikationsinfrastrukturen an Beliebtheit. Skalierbarkeit und Kostensenkungen durch Fortschritte in der GaN-auf-Silizium-Technologie öffnen GaN-Geräten für ein breiteres Anwendungsspektrum. Im Januar 2024 beispielsweise ging die Silvaco Group, Inc., ein führender Anbieter von TCAD, EDA-Software und Design-IP, eine Partnerschaft mit GaN Valley ein, um Fortschritte beim effizienten Design von GaN-Leistungsgeräten voranzutreiben. Durch den Einsatz seiner Victory TCAD-Plattform möchte Silvaco seinen Kunden die Möglichkeit geben, Innovationen zu entwickeln und die Leistung von GaN-basierten Halbleiter-Leistungsgeräten zu optimieren. Die Victory TCAD-Plattform bietet eine umfassende Simulationsumgebung, die verschiedene numerische Methoden, physikalische Modelle, SPICE-Modellgenerierung und eine benutzerfreundliche grafische Benutzeroberfläche umfasst, die speziell auf die neueste Generation von GaN-basierten Leistungsgeräten zugeschnitten ist.
 

GaN-Mikroelektronik wird bevorzugt für Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsanwendungen eingesetzt, wodurch ihre Verwendung in drahtlosen Kommunikationsnetzwerken, der industriellen Automatisierung und Radarsystemen erweitert wird. Aufgrund des zunehmenden Bedarfs an kleineren Formfaktoren, höherer Effizienz und verbesserter Leistung wird die GaN-Technologie auch weiterhin in medizinische Geräte, Automobilsysteme und Unterhaltungselektronik integriert. Im Allgemeinen zeichnet sich die GaN-Halbleiterbauelementindustrie durch ständige Innovationen und Branchendiversifizierung aus.
 

Analyse des GaN-Halbleiterbauelementmarkts

Basierend auf den Komponenten ist der Markt in Transistoren, Dioden, Gleichrichter, Leistungs-ICs und andere segmentiert. Das Transistorsegment hatte im Jahr 2023 einen Marktanteil von über 35 %.
 

• Transistoren spielen aufgrund ihrer Bedeutung in der Leistungselektronik und bei HF-Anwendungen eine zentrale Rolle in der GaN-Halbleiterbauelementindustrie. GaN-Transistoren übertreffen herkömmliche Siliziumtransistoren in Bezug auf Effizienz, Schaltgeschwindigkeit und Leistungsdichte. Dadurch eignen sich GaN-Transistoren für Stromversorgungen, Motorantriebe, HF-Verstärker und drahtlose Kommunikationssysteme.
   
• Die wachsende Nachfrage nach energieeffizienten und leistungsstarken elektronischen Geräten in einer Vielzahl von Branchen, darunter Automobil, Telekommunikation und erneuerbare Energien, verstärkt den Einsatz von GaN-Transistoren. Die GaN-Halbleiterbauelementindustrie wächst aufgrund der breiten Verwendung von GaN-Transistoren in einer Vielzahl von Anwendungen rasant.

Nach Typ ist der Markt in Optohalbleiter, HF-Halbleiter und Leistungshalbleiter segmentiert. Das Segment der HF-Halbleiter wird von 2024 bis 2034 voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 23,5 % verzeichnen.
 

• HF-Halbleiter werden zunehmend in der Verteidigung, der Luft- und Raumfahrt und in Telekommunikationsanwendungen eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen HF-Komponenten auf Siliziumbasis bieten GaN-HF-Geräte eine höhere Leistungsdichte, eine größere Bandbreite und eine bessere Linearität, was sie ideal für Kommunikationssysteme der nächsten Generation wie Satellitenkommunikation und 5G-Netzwerke macht.
   
• Der wachsende Bedarf an GaN-basierten HF-Leistungsverstärkern in der elektronischen Kriegsführung, in Radarsystemen und in der drahtlosen Infrastruktur treibt die Marktexpansion weiter voran. Die überlegene Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit dieser Geräte machen sie zur bevorzugten Option für Hochfrequenz- und Hochleistungsanwendungen, die das Marktwachstum ankurbeln.

Der asiatisch-pazifische Raum hatte 2023 einen bedeutenden Anteil von über 30 % am Weltmarkt. Der Markt für GaN-Halbleiterbauelemente im asiatisch-pazifischen Raum wächst aufgrund wachsender Investitionen in die Infrastrukturentwicklung, der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen und der steigenden Nachfrage nach Unterhaltungselektronik rasant. China, Japan, Südkorea und Taiwan sind führend bei Innovation und Herstellung der GaN-Technologie. Darüber hinaus steigern der aufstrebende Telekommunikationssektor der Region und der schnelle Ausbau von 5G-Netzen die Nachfrage nach GaN-basierten HF-Geräten. Die starke Präsenz des asiatisch-pazifischen Raums in der Halbleiterindustrie sowie eine günstige Regierungspolitik fördern den Markt der Region.
 

Marktanteil von GaN-Halbleiterbauelementen

Infineon Technologies AG hält einen bedeutenden Anteil an der GaN-Halbleiterbauelementindustrie. Infineon Technologies AG bietet GaN-Leistungsbauelemente für verschiedene Anwendungen, darunter Automobil-, Industrie- und Unterhaltungselektronik. Seine GaN-Stromversorgungslösungen bieten eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit.
 

Große Akteure wie GaN Systems, Infineon Technologies AG, Cree, Inc. und Efficient Power Conversion Corporation setzen ständig strategische Maßnahmen wie geografische Expansion, Akquisitionen, Fusionen, Kooperationen, Partnerschaften und Produkt- oder Dienstleistungseinführungen um, um Marktanteile zu gewinnen.
 

Unternehmen auf dem Markt für GaN-Halbleiterbauelemente

Große Akteure in der Branche der GaN-Halbleiterbauelemente sind

• Cree, Inc.
• Efficient Power Conversion Corporation
• Fujitsu Ltd.
• GaN Systems
• Infineon Technologies AG
• Mitsubishi Electric Group
• NexGen Power Systems
• NXP Semiconductors NV
• Odyssey Semiconductor Technologies, Inc.
• Qorvo, Inc.
• ROHM Co., Ltd.
• STMicroelectronics NV
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• Texas Instruments Incorporated
• Toshiba Corporation
• Wolfspeed, Inc.
   

Neuigkeiten aus der GaN-Halbleiterbauelement-Branche

• Im Juli 2023 begann STMicroelectronics mit der Großserienfertigung von E-Mode-PowerGaN-HEMT-Bauelementen und vereinfachte damit die Entwicklung hocheffizienter Stromumwandlungssysteme. Die STPOWER GaN-Transistoren verbessern die Leistung in verschiedenen Anwendungen, darunter Wandadapter, Ladegeräte, Beleuchtungssysteme, industrielle Stromversorgungen, erneuerbare Energien und die Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen.
   
• Im Juli 2022 arbeitete Infineon Technologies AG mit Delta Electronics an WBG-basierten Stromversorgungslösungen für Server und Gaming-PCs zusammen, um Endkunden überlegene Lösungen zu bieten. Die Kooperation umfasste Deltas 1,6-kW-Titanium-Gaming-Stromversorgungsplattform und ein 1,4-kW-Server-Netzteil. Das 1,4-Kilowatt-Server-Netzteil nutzt die CoolSiC-MOSFET-Technologie von Infineon Technology und Deltas jahrzehntelange Kernkompetenz im Bereich Leistungselektronik, um einen Wirkungsgrad von 96 % zu erreichen.
   

Der Marktforschungsbericht zu GaN-Halbleiterbauelementen umfasst eine ausführliche Berichterstattung über die Branche mit Schätzungen und Prognose hinsichtlich des Umsatzes in Milliarden USD von 2018 bis 2034, für die folgenden Segmente

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Marktnach Typ

• Optohalbleiter
• HF-Halbleiter
• Leistungshalbleiter

Marktnach Komponente

• Transistor
• Diode
• Gleichrichter
• Leistungs-IC
• Sonstige

Markt, nach Spannungsbereich

• Weniger als 100 V
• 100–500 V
• Mehr als 500 V

Markt, nach Endverbrauchsbranche

• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
• Automobilindustrie
• Unterhaltungselektronik
• Energie & Strom
• Gesundheitswesen
• Industrie
• IT & Telekommunikation
• Sonstige

Die obigen Informationen gelten für die folgenden Regionen und Länder

• Nordamerika
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