Marktgröße, Anteil und Branchenanalyse für Verbindungshalbleiter, nach Typ (GaN (AIGaN, INGaN), SiC, GaAs, InP und andere), nach Produkt (LED, Optoelektronik, Leistungselektronik und HF-Geräte), nach Branche (Verbraucherelektronik). , Telekommunikation, Energie und Energie, Automobil, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung und andere) und regionale Prognose, 2024 – 2032

Der weltweite Markt für Verbindungshalbleiter wurde im Jahr 2023 auf 37,35 Milliarden US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass der Markt von 39,68 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 72,89 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wächst und im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate von 7,9 % aufweist.

Verbindungshalbleiter bestehen aus zwei oder mehr Elementen aus derselben oder verschiedenen Gruppen des Periodensystems. Sie werden mit einer Vielzahl von Abscheidungsmethoden hergestellt, darunter chemische Gasphasenabscheidung, Atomlagenabscheidung und andere. Diese Halbleiter weisen besondere Eigenschaften auf, wie z. B. hohe Temperatur- und Hitzebeständigkeit, verbessertes Frequenzverhalten, hohe Empfindlichkeit gegenüber Magnetismus sowie schnellere Betriebs- und optoelektronische Fähigkeiten.

Das Marktwachstum wird voraussichtlich durch die ständige Weiterentwicklung der 5G-Netzwerke und die wachsende Nachfrage nach LEDs in der Unterhaltungselektronik vorangetrieben. Allerdings sind die Kosten und der Standard der Verbundmaterialien im Durchschnitt niedriger als bei Basishalbleitern, was deren Nachfrage möglicherweise begrenzen könnte. Aufgrund der Notwendigkeit einer einfacheren Bedienung von Hochfrequenzgeräten wird jedoch mit einem Anstieg der Nachfrage nach diesen Halbleitern im Verteidigungssektor gerechnet. Dies könnte Chancen für Portfolioerweiterungen und Investitionen bieten. Darüber hinaus erhöht die schnelle Einführung von Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenz-Kommunikationssystemen den Marktanteil.

Die COVID-19-Pandemie hatte erhebliche Auswirkungen auf die Nachfrage nach Verbindungshalbleitern und wirkte sich auf verschiedene Aspekte der Lieferketten, Nachfragemuster und Branchendynamik aus. Mehrere Halbleiterhersteller hatten Schwierigkeiten bei der Beschaffung wichtiger Rohstoffe, Teile und Maschinen, was zu Produktionsverzögerungen und höheren Betriebskosten führte. Die Fähigkeit der Branche zur Anpassung und Innovation, gepaart mit fortlaufenden technologischen Fortschritten und neuen Anwendungen, bereitete sie jedoch auf Erholung und Wachstum in der Zeit nach der Pandemie vor.

AUSWIRKUNGEN GENERATIVER KI

Erweiterte Designfähigkeiten generativer KI für Verbindungshalbleiter zur Förderung des Marktwachstums

Generative KI könnte das Marktwachstum erheblich beeinflussen, da diese Technologie eine Chance bietet, die Designfähigkeiten zu verbessern, die Leistung zu verbessern, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und Innovationen in den Bereichen Energieeffizienz und Nachhaltigkeit anzuregen. Gen AI kann die Entdeckung neuer Materialien mit gewünschten Eigenschaften beschleunigen und möglicherweise zu Fortschritten bei GaN, SiC, InP und anderen Typen und Technologien führen. Es kann das Materialverhalten unter verschiedenen Bedingungen simulieren und vorhersagen und so zur Optimierung ihrer Leistung beitragen.

Darüber hinaus können KI-Algorithmen das Design von Geräten auf Basis dieser Materialien optimieren. Generative KI kann beispielsweise mithilfe verschiedener Arten von Verbindungshalbleitern effizientere Leistungselektronik entwerfen oder die Leistung photonischer Geräte durch Optimierung ihrer Struktur und Materialzusammensetzung verbessern.

Markttrends für Verbindungshalbleiter

Rasche Einführung der LiDAR-Technologie wird sich zum Schlüsseltrend entwickeln

Die LiDAR-Technologie wird in hochauflösenden Anwendungen wie autonomen Fahrzeugen, industrieller Automatisierung und Umweltüberwachung immer wichtiger und nutzt Laserlichtquellen, um Entfernungen mit hoher Genauigkeit zu messen. Zu den entscheidenden Komponenten effizienter und leistungsstarker Laserdioden, die in LiDAR-Systemen verwendet werden, gehören Verbindungshalbleiter wie Galliumnitrid (GaN) und Indiumphosphid (InP).

Da LiDAR-Systeme in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, besteht eine wachsende Nachfrage nach fortschrittlichen Halbleitermaterialien mit größerer Leistungsabgabe, der Fähigkeit, bei höheren Temperaturen zu arbeiten und verbesserter Zuverlässigkeit. Diese Halbleiter verfügen über diese Eigenschaften, was zu ihrer zunehmenden Verwendung in der nächsten Generation von LiDAR-Systemen führt.

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Wachstumsfaktoren für den Markt für Verbindungshalbleiter

Positive Anwendung von GaN bei der Entwicklung der 5G-Infrastruktur zur Unterstützung des Marktwachstums

Die Effizienz, Leistung und der Wert drahtloser 5G-Basisstationen hängen maßgeblich von GaN-Lösungen ab. GaN-on-SiC bietet im Vergleich zu Diffused Metal-Oxide-Semiconductor (LDMOS) für 5G-Basisstationen erhebliche Verbesserungen bei Effizienz und Leistung. Darüber hinaus bietet GaN-on-SiC Vorteile wie eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit, erhöhte Robustheit und Zuverlässigkeit, verbesserte Effizienz bei höheren Frequenzen und vergleichbare Leistung in einem kleineren MIMO-Array.

Der Einsatz von 5G-Netzwerken der nächsten Generation wird voraussichtlich maßgeblich durch die Integration der GaN-Technologie in Leistungsverstärker für alle Übertragungszellen im Netzwerk, einschließlich Pico-, Mikro-, Makro- und Heimrouter, beeinflusst.

BESCHRÄNKENDE FAKTOREN

Mangelnde Standardisierung bei der Entwicklung von Verbindungshalbleitern behindert die Marktexpansion

Die Implementierung standardisierter Herstellungsprozesse kann die Lieferkette für Verbindungshalbleiter optimieren, indem sichergestellt wird, dass verschiedene Komponenten kompatibel sind, und das Risiko der Materialnutzlosigkeit verringert wird. Ohne Standardisierung müssen Hersteller möglicherweise zahlreiche Lieferketten verwalten oder es entstehen erhebliche Kosten für die Anpassung von Produkten an bestimmte Anforderungen. Darüber hinaus kann das Fehlen standardisierter Herstellungsprozesse zu einer inkonsistenten Produktion führen, was wiederum den Markteintritt von Herstellern verhindert. Diese Faktoren, die auf die mangelnde Standardisierung zurückzuführen sind, behindern das Wachstum des Marktes für Verbindungshalbleiter.

Marktsegmentierungsanalyse für Verbundhalbleiter

Nach Typanalyse

Verbesserte Funktionen von GaN steigerten seine Akzeptanz

Basierend auf dem Typ ist der Markt in GaN (AIGaN, INGaN), SiC, GaAs, InP und andere unterteilt.

Gemessen am Marktanteil dominierte das GaN-Segment im Jahr 2023 den Markt. Das Wachstum des Segments wird durch die überlegenen Leistungseigenschaften dieses Halbleiters in der Leistungselektronik, HF-/Mikrowellenanwendungen und LED-Beleuchtung angetrieben. Darüber hinaus werden auch laufende Fortschritte bei der Fertigungseffizienz und Kosteneffizienz den Einsatz von GaN fördern. Da diese Trends anhalten, wird erwartet, dass GaN eine immer wichtigere Rolle bei der Gestaltung der Zukunft der Halbleitertechnologie in zahlreichen Branchen spielen wird.

Es wird erwartet, dass das InP-Segment im Prognosezeitraum die höchste CAGR verzeichnen wird. InP wird in optoelektronischen Geräten wie Fotodetektoren, Lasern und photonischen integrierten Schaltkreisen (PICs) sehr geschätzt. Auf InP basierende Fotodetektoren bieten eine hohe Empfindlichkeit und rauscharme Leistung, die für optische Kommunikationssysteme unerlässlich sind. Diese Art von Halbleiter wird auch für neue Technologien wie das Quantencomputing erforscht, wo seine Fähigkeit, einzelne Photonen durch seine optoelektronischen Eigenschaften zu manipulieren, von Vorteil ist.

Nach Produktanalyse

Fortschritte in der Verbindungshalbleitertechnologie haben ihren Einsatz bei der Entwicklung von LEDs verstärkt

Basierend auf dem Produkt ist der Markt in LED, Optoelektronik, Leistungselektronik und HF-Geräte unterteilt.

Gemessen am Marktanteil dominierte das LED-Segment im Jahr 2023 den Markt. Fortschritte in der Halbleitertechnologie haben die Entwicklung von LEDs mit verbesserter Effizienz, Helligkeit und Farbpalette vorangetrieben. LEDs ersetzen Halogenlampen und es besteht eine hohe Nachfrage nach Leuchtstoff- und Glühlampen sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich. In der Automobilindustrie werden LEDs aufgrund ihrer im Vergleich zu herkömmlicher Beleuchtung überlegenen Helligkeit häufig eingesetzt, und die zunehmende Verbreitung von LED-Beleuchtung wird voraussichtlich positive Auswirkungen auf die Expansion der Verbindungshalbleiterindustrie haben. Im Jahr 2021 berichtete die Internationale Energieagentur (IEA), dass etwa 50 % der Gebäude weltweit LEDs zur Beleuchtung verwendeten.

Es wird erwartet, dass das Segment Leistungselektronik im Prognosezeitraum die höchste CAGR verzeichnen wird. Dieses Wachstum wird auf die Fähigkeit des Verbindungshalbleiters zurückgeführt, bei hohen Temperaturen, Spannungen und Frequenzen zu arbeiten. Darüber hinaus übernehmen verschiedene wichtige Marktteilnehmer Geschäftsstrategien. Zum Beispiel

• Im Jahr 2021 schloss ON Semiconductor die Übernahme von GT Advanced Technologies ab, einem amerikanischen Hersteller von SiC. In diesem Jahr eröffnete Hunan Sanan Semiconductor in China eine 2,5 Milliarden US-Dollar teure Produktionslinie für SiC, die die gesamte Lieferkette umfasst, einschließlich Kristallwachstum, Herstellung von Leistungsgeräten, Verpackung und Prüfung. Dieser Schritt wird dem Unternehmen helfen, seine Präsenz im Bereich Leistungselektronik auszubauen.

Nach Branchenanalyse

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Das Segment der Unterhaltungselektronik dominiert aufgrund von Miniaturisierung, Formfaktor und Energieeffizienz

Basierend auf der Branche wird der Markt in Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Energie und Energie, Automobil, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung und andere eingeteilt.

Gemessen am Marktanteil dominierte im Jahr 2023 das Segment der Unterhaltungselektronik den Markt. Verbindungshalbleiter ermöglichen die Entwicklung kleinerer, leichterer und kompakterer Geräte. Dies ist in der Unterhaltungselektronik von entscheidender Bedeutung, wo eine ständige Nachfrage nach dünneren Smartphones, leichten Wearables und schlanken Laptops besteht. Die Fähigkeit dieser Halbleiter, höhere Spannungen und Ströme in kleineren Gehäusen zu verarbeiten, trägt zur Miniaturisierung von Geräten bei. Darüber hinaus sind die mit diesen Halbleitern erzielten Effizienzgewinne in der Unterhaltungselektronik von entscheidender Bedeutung, wo Batterielebensdauer und Energieverbrauch von großer Bedeutung sind. GaN- und SiC-Komponenten ermöglichen beispielsweise eine effizientere Stromumwandlung und -verwaltung, was zu einer längeren Akkulaufzeit in Smartphones, Tablets und Laptops führt.

Es wird erwartet, dass das Energie- und Stromsegment im Prognosezeitraum die höchste CAGR verzeichnen wird. Halbleiter sind für die Weiterentwicklung von Technologien im gesamten Energie- und Energiesektor von entscheidender Bedeutung und ermöglichen eine effizientere Energieerzeugung, -verteilung, -speicherung und -nutzung. Die Verbindungshalbleitermaterialien können in Geräten für Photovoltaik, Leistungselektronik, Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme verwendet werden. Ihre Weiterentwicklung und Anwendung tragen wesentlich dazu bei, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und die Gesamteffizienz von Energiesystemen zu verbessern.

REGIONALE EINBLICKE

Auf der Grundlage der geografischen Lage wird der Markt in Nordamerika, Südamerika, Europa, dem Nahen Osten und Afrika sowie im asiatisch-pazifischen Raum untersucht.

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Der asiatisch-pazifische Raum hatte im Jahr 2023 einen großen Marktanteil bei Verbindungshalbleitern. Niedrige Herstellungskosten sind dafür verantwortlich, dass die Gesamtbetriebskosten sinken und die Gewinne steigen. Das erwartete Wachstum der Elektronikfertigungsindustrie in der Region dürfte die Produktnachfrage in den kommenden Jahren ankurbeln. Darüber hinaus befeuert das zunehmende Wachstum der 5G-Infrastruktur in Ländern wie China die Nachfrage des Marktes. Laut dem Bericht des Staatsrats der Volksrepublik China aus dem Jahr 2023 wurden bis Ende Oktober 2023 in China etwa 3,22 Millionen 5G-Basisstationen gebaut, was 28,1 % der gesamten Mobilfunkbasisstationen entspricht.

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Europa dürfte im Prognosezeitraum am stärksten wachsen. Dieser Markt floriert und bietet aufgrund der robusten Produktionskapazitäten, des technologischen Fortschritts und der vielfältigen Branchen in der Region erhebliche Wachstumschancen. Italien, Frankreich und Deutschland sind die bedeutendsten Automobilproduktionszentren weltweit. Dies hat zu einer hohen Nachfrage nach fortschrittlichen Halbleiterchips in der Region geführt. Darüber hinaus wird die zunehmende Automatisierung in der Halbleiterchip-Herstellung zur Steigerung der Produktionskapazität von Mikrochips das Wachstum des Marktes ankurbeln.

Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich die zweithöchste Wachstumsrate auf dem Markt verzeichnen. Das Fachwissen der Region in fortschrittlichen Technologien und Forschung im Halbleiterbereich bietet ein günstiges Umfeld für die Entwicklung des Marktes. Die rasche Implementierung von 5G-Netzen in den USA wird den Bedarf an hochfunktionellen Verbindungshalbleitern wie Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) erhöhen, die für die 5G-Infrastruktur unerlässlich sind.

Der Nahe Osten und Afrika werden im Prognosezeitraum voraussichtlich eine deutliche Wachstumsrate auf dem Markt verzeichnen. Die Region investiert stark in die Infrastrukturentwicklung, einschließlich der Einrichtung von Industriegebieten, Technologieparks und Sonderwirtschaftszonen. Diese Initiativen zielen darauf ab, ausländische Investitionen anzuziehen, lokale Produktionskapazitäten zu fördern und ein günstiges Umfeld für Verbindungshalbleiterhersteller für den Aufbau ihrer Betriebe zu schaffen.

Südamerika steht im Prognosezeitraum vor einem deutlichen Wachstum. Da die Urbanisierung und der Ausbau der Energie- und Strominfrastruktur in der Region voranschreiten, steigt der Bedarf an ICs, die die Stromerzeugung erleichtern können, wie etwa Turbinen und Solarkraftwerke.

WICHTIGSTE INDUSTRIEAKTEURE

Marktteilnehmer nutzen verschiedene Geschäftswachstumsstrategien, um ihre Reichweite zu vergrößern

Einige der wichtigsten auf dem Markt tätigen Unternehmen konzentrieren sich auf die Bereitstellung fortschrittlicher Verbindungshalbleiter, indem sie in ihrem Produktportfolio eine höhere Elektronenmobilität, größere Designflexibilität und einzigartige Eigenschaften bieten. Diese Organisationen schließen Übernahmeverträge mit anderen kleinen und lokalen Unternehmen ab, um ihre Geschäftsreichweite und globale Präsenz zu vergrößern. Viele andere Strategien wie Investitionen, Fusionen und Übernahmen sowie Partnerschaften werden ebenfalls zu einer erhöhten Nachfrage nach diesen Halbleitern beitragen.

Liste der führenden Unternehmen für Verbindungshalbleiter:

• Texas Instruments Inc. (USA)


• Qorvo, Inc. (USA)


• Skyworks Solutions Inc. (USA)


• Broadcom Inc. (USA)


• Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (Taiwan)


• NXP Semiconductors N.V. (Niederlande)


• Infineon Technologies AG (Deutschland)


• Renesas Electronics Corporation (Japan)


• Wolfspeed, Inc. (USA)


• ams-OSRAM AG (Österreich)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• März 2024: Wolfspeed, Inc. hat die Bauphase für das John Palmour Manufacturing Center für SiC abgeschlossen, ein Projekt im Wert von 5 Milliarden US-Dollar. Senator Thom Tillis (R-NC) nahm zusammen mit Gemeindepartnern, einheimischen Beamten und Mitarbeitern an der Veranstaltung teil. Das JP-Fertigungszentrum befindet sich in Chatham County, North Carolina, und wird sich der Produktion von 200-mm-Siliziumkarbid-Wafern widmen. Dies wird die Kapazität des Wolfspeed-Materials erheblich verbessern, um die wachsende Nachfrage nach Halbleitern der nächsten Generation zu decken, die für die KI und die Energiewende von entscheidender Bedeutung sind.


• Januar 2024: Infineon Technologies AG und Wolfspeed, Inc. gaben bekannt, dass sie ihren aktuellen langfristigen Liefervertrag für 150-mm-Siliziumkarbid-Wafer erweitern. Die erweiterte Partnerschaft umfasst einen mehrjährigen Kapazitätsreservierungsvertrag. Ziel ist es, die allgemeine Widerstandsfähigkeit der Lieferkette von Infineon zu stärken, insbesondere als Reaktion auf den steigenden Bedarf an Siliziumkarbid-Halbleiterprodukten in Automobil-, Solar-, Elektrofahrzeug- und Energiespeichersystemen.


• Januar 2023: Infineon Technologies AG und der SiC-Lieferant SK Siltron CSS haben eine formelle Vereinbarung getroffen. SK Siltron CSS wird Infineon mit erstklassigen 150-Millimeter-SiC-Wafern beliefern, die sowohl wettbewerbsfähig als auch hochwertig sind und die Herstellung von SiC-Halbleitern unterstützen. Darüber hinaus wird SK Siltron CSS eine entscheidende Rolle bei der Umstellung von Infineon auf einen Waferdurchmesser von 200 Millimetern spielen.


• Januar 2023: Wolfspeed und ZF Friedrichshafen, ein großer deutscher Automobilhersteller, beabsichtigten den Bau einer 3 Milliarden US-Dollar teuren Waferanlage in Deutschland, um Chips für Elektrofahrzeuge und andere Bereiche herzustellen.


• Mai 2022: Qorvo stellte die neueste Version von 1200-V-SiCFETs vor, die als UF4C/SC-Serie bekannt ist. Diese neuen SiCFETs der 4. Generation, die durch die Übernahme von UnitedSiC eingeführt wurden, sind speziell auf 800-V-Busarchitekturen zugeschnitten. Sie sind für den Einsatz in Bordladegeräten für Industriebatterien, Elektrofahrzeuge, Industriestromversorgungen, DC/DC-Solarwechselrichter, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Induktionsheizanwendungen und Schweißmaschinen vorgesehen.

BERICHTSBEREICH

Der Bericht bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie führende Unternehmen, führende Typen, Produkte und Branchen. Darüber hinaus bietet es Einblicke in die Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Wachstum des Marktes in den letzten Jahren beigetragen haben.

Umfangreiche Einblicke in den Markt gewinnen, Anfrage zur Anpassung

BERICHTSUMFANG UND SEGMENTIERUNG