GaN半导体装置市场到2027年将达到58.5亿美元、成长率19.8%

GaN半导体装置市场到2027年将达到58.5亿美元、成长率19.8%

美国GaN半导体装置市场预估(2016-2027)

基于摩尔定律即将走到极限,各家半导体业者正寻求第三代半导体开发。所谓第三代半导体系指材料以碳化硅(SiC)、氮化镓GaN)及硒化锌等宽频半导体为主,有别于第一代的硅(Si)、第二代的砷化镓(GaAs)之半导体材料。

根据市场研究机构Grand View Research进行的一项氮化镓(GaN)半导体装置市场研究,预测到2027年,全球GaN半导体装置市场规模预计将达到58.5亿美元,从2020年到2027年,复合年增长率为19.8%。市场增长原因,因氮化镓(GaN)技术进步及在各种半导体装置产品应用呈现增长态势,例如:5G无线通信设备的需求(主要在国防通信领域、E类,F类和C类功率放大器)推动需求的成长。

航太和国防技术公司,例如:

  • L3Harris Technologies Inc .;Northrop Grumman公司;BAE Systems正在与政府机构合作,将氮化镓半导体用于军事电子战(EW)系统和AESA雷达应用。
  • 2012年2月,Northrop Grumman公司设立了先进技术实验室,以开发用于关键军事项目的氮化镓半导体。该公司与美国政府已投资超过3亿美元,用于在军事系统中开发和集成GaN半导体,以增强太空,飞机和地面防御通信系统的功能。
  • 恩智浦宣布在美国建厂所要生产5G用晶片,材料也是氮化镓。
  • Transphorm公司(硅晶片上氮化镓功率器件的初创公司)宣布已完成一笔3500万美元的E轮融资。本轮融资由日本创新网络公司(INCJ)和日本国际电子公司(NIEC)领导。

还有,电动车辆的车载充电站和EV充电桩的供应设备中对GaN半导体装置的需求已经增加。例如,在2019年10月,名古屋大学发布了一款完全使用氮化镓半导体装置的电动汽车All GaN Vehicle。与目前使用SiC开发的电动汽车相比,该汽车的效率提高了20%。由于这些晶片在车载资通讯娱乐主机(IHU)和高级驾驶员辅助系统(ADAS)等汽车应用中的使用量不断增加,因此预计8英寸晶片市场将受到高度关注。

由于,对高效和高性能射频零组件的需求不断增长,以及中国、日本和韩国等国家的电动汽车产量激增,亚太地区有望成为GaN增长最快的地区市场。例如,中国『十四五规划』投入10万亿人民币拼第三代半导体自主。

GaN半导体装置零组件,包括:晶体管、二极管、整流器、电源IC及其他。

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目前,氮化镓(GaN)半导体装置市场主要参与者:

  • Cree
  • Efficient Power Conversion Corporation
  • 富士通有限公司
  • GaN Systems
  • 英飞凌科技股份公司
  • NexGen电力系统
  • 恩智浦半导体
  • Qorvo, Inc.
  • 德州仪器公司
  • 东芝公司

日本经产省决定押宝氮化镓
日本也由政府集结上中下游产业合作发展GaN,5年内拨款90万亿日元(约25.2万亿台币)资助研发氮化镓在半导体方面应用的大学、企业,目标2020年代后半全面量产。虽然,碳化硅发展比氮化镓更成熟,但日本是全球第一个研发氮化镓的国家,而且发展为成熟的材料自然有更多未来性,都可能是日本经产省决定押宝氮化镓的原因。物理学界曾有研究指出,若所有半导体都改用氮化镓为材料,目前所有电子产品耗电能减少10至25%。

中国正在制订的『十四五规划』(2021-2025年期间)将纳入第三代半导体产业发展,从教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现半导体产业独立自主。但目前尚不知是否集中发展GaN半导体。

欧盟也将上中下游产业聚集合作,抢攻第三代半导体产业发展。[台湾科技政策研究资讯中心]

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