Taille du marché des dispositifs en nitrure de gallium, part et analyse d’impact du COVID-19, par type de dispositif (dispositif opto-semi-conducteur, dispositif à semi-conducteur de puissance et dispositif à semi-conducteur RF), par taille de tranche (plaquette de 2 pouces, tranche de 4 pouces et 6- Plaquette de pouces et plus), par composant (transistor, diode, redresseur, circuit intégré de puissance et autres), par application (détection et télémétrie de la lumière, chargement sans fil et EV, fréquence radio radar et satellite, et autres), Par utilisateur final et prévisions régionales, 20

La taille du marché mondial des dispositifs au nitrure de gallium était de 20,56 milliards de dollars en 2019 et devrait passer de 21,18 milliards de dollars en 2020 à 39,74 milliards de dollars en 2032, avec un TCAC de 5,20 % sur la période 2020-2032. L'Amérique du Nord a dominé le marché des dispositifs au nitrure de gallium avec une part de marché de 35,89 % en 2019.

L’augmentation du TCAC est attribuable à la demande et à la croissance de ce marché, qui revient aux niveaux d’avant la pandémie une fois la pandémie terminée. L’impact mondial du COVID-19 a été sans précédent et stupéfiant, les dispositifs au nitrure de gallium (GaN) ayant connu un impact positif sur la demande dans toutes les régions au milieu de la pandémie. D’après notre analyse, le marché mondial des dispositifs GaN affichera une croissance de 1,03 % en 2020 par rapport à la croissance annuelle moyenne de la période 2016-2019.

Le nitrure de gallium (GaN) est un dispositif semi-conducteur à troisième bande interdite technologiquement avancé. Le dispositif GaN est bien adapté aux transistors de haute puissance et est capable de fonctionner à des températures élevées. Des champs électriques importants, une plus grande efficacité énergétique, une vitesse de saturation plus élevée, une tension de claquage et une conduction thermique sont les principales caractéristiques du dispositif basé sur GaN. En février 2020, STMicroelectronics et Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ont collaboré pour accélérer le développement de la technologie des procédés GaN pour la fourniture de composants intégrés et discrets.

La pandémie de COVID-19 va augmenter la demande soutenue par des ventes plus élevées de systèmes basés sur l'IoT

La pandémie de COVID-19 a eu un impact positif sur le marché. Cette croissance est attribuée à la demande croissante de produits et services électroniques entre mars 2020 et septembre 2020. Les États-Unis, la Chine et l’Union européenne mettent en place des mesures de confinement nationales pour réduire l’effet du coronavirus. Pendant la période de confinement, plusieurs entreprises multinationales ont proposé des règles et réglementations gouvernementales strictes pour instaurer une culture du travail à domicile, qui devrait refléter la demande croissante de produits électroniques tels que les téléphones portables, les chargeurs, les ordinateurs portables et les appareils basés sur l'IoT. La forte demande de chargeurs rapides et de services basés sur l’IoT devrait directement augmenter les ventes de systèmes semi-conducteurs à base de nitrure de gallium. La pandémie de COVID-19 améliorerait la chaîne d’approvisionnement et entraînerait la croissance des dispositifs semi-conducteurs au nitrure de gallium (GaN). On s’attend donc à ce que cela ait un effet positif sur le marché.

Parmi toutes les régions, le marché de l'Amérique du Nord et de l'Asie-Pacifique a présenté l'impact le plus important en raison de l'amélioration de gestion de la chaîne d'approvisionnement des fabricants. Des entreprises situées en Asie-Pacifique, telles que Toshiba Corporation et Mitsubishi Electric Corporation, ont amélioré les activités opérationnelles des dispositifs GaN pour répondre à leur demande. Cela devrait augmenter considérablement les livraisons de systèmes basés sur GaN. Cependant, plusieurs sociétés telles que Cree, Inc., Infineon Technologies AG et EPISTAR Corporation investissent dans la transformation numérique des appareils GaN pour offrir une meilleure productivité, agilité et connectivité. Cela permettra de relancer le marché au cours de la période 2022-2027.

DERNIÈRES TENDANCES

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L’introduction de chargeurs mobiles rapides dotés de la technologie GaN est une tendance importante  

L'intégration de la technologie GaN offre une capacité de charge rapide aux combinés mobiles. En septembre 2020, BBK Electronics (OPPO Company) a annoncé l'adoption complète des circuits intégrés de puissance en nitrure de gallium pour permettre la production de chargeurs de batterie rapides ultra-fins de 50 watts. L'utilisation de composants GaN et de solutions de contrôle intégrées devraient réduire le temps de charge des mobiles. Les dispositifs au nitrure de gallium sont utilisés pour gérer les solutions d'alimentation ultra-haute fréquence afin de déclencher une révolution dans le domaine de l'alimentation électrique. L’utilisation croissante de semi-conducteurs au nitrure de gallium dans la conception des radars est susceptible de propulser la croissance du marché. De plus, les semi-conducteurs GaN sont utilisés dans les avions de combat pour construire des radios tactiques pour les communications à large bande.

FACTEURS DÉTERMINANTS

Utilisation croissante du GaN pour les applications commerciales afin de propulser la croissance

La demande croissante de dispositifs GaN économes en énergie et de semi-conducteurs de puissance dans les communications filaires devrait propulser la croissance du marché. Cette croissance est attribuée à l'expansion du domaine des télécommunications, car divers fournisseurs de services Internet se concentrent principalement sur la fourniture de réseaux avec une capacité plus élevée, une connectivité omniprésente et une latence plus faible avec les câbles optiques. Les semi-conducteurs à base de carbure de silicium (SiC) et de nitrure de gallium sont économes en énergie car ils permettent une plus grande efficacité énergétique à moindre coût. Infineon Technologies fabrique du silicium (Si), du carbure de silicium (SiC) et du nitrure de gallium (GaN) pour développer des diodes électroluminescentes (DEL) et des parafoudres afin de fournir une protection contre les espaces externes pour les transformateurs de puissance.

L'utilisation potentielle du nitrure de gallium dans Infrastructures 5G devrait également augmenter la croissance du marché. La technologie 4G sera remplacée par les technologies 5G en termes de capacité de trafic, de latence, d'efficacité énergétique et de débits de données.  La technologie 5G devrait être lancée commercialement en 2021. Elle offrirait de nombreux avantages, notamment un réseau de communication plus efficace à moindre coût. Des géants des télécommunications tels qu'AT&T et Nokia participent à l'initiative de recherche et développement (R&D) visant à développer la technologie 5G aux États-Unis.

Utilisation croissante de composants basés sur GaN dans l’industrie de la défense pour alimenter la croissance

L’utilisation croissante de systèmes GaN technologiquement avancés dans les secteurs de la défense et de l’aérospatiale devrait stimuler la croissance du marché. Cette croissance est attribuée au besoin croissant d'une bande passante accrue, ainsi qu'à la fiabilité des performances dans les communications radio, les radars, la guerre électronique et autres. Le matériau SiC est un choix idéal pour la fabrication de gilets pare-balles en raison de sa résistance et de sa dureté. Les circuits intégrés basés sur GaN sont utilisés dans les radars pour permettre une navigation efficace et en temps réel contrôle du trafic aérien . De plus, le GaN peut fournir des fréquences de fonctionnement plus élevées pour les brouilleurs militaires, les radios terrestres et les communications radar. L’adoption croissante de transistors de puissance GaN à large bande par plusieurs forces de défense dans le monde devrait contribuer à la croissance.

FACTEURS DE RETENUE

La réduction du budget de la défense pourrait limiter la croissance

Le Bureau du budget du Congrès américain estime que le déficit budgétaire fédéral s'élève à 3 700 milliards de dollars pour l'exercice en cours (2020-2021) et qu'il dépassera jusqu'à 2 000 milliards de dollars pour l'exercice 2021 en raison des dépenses élevées consacrées à la lutte contre le COVID-19. récupération. Cela devrait avoir des implications à long terme sur le budget de la défense. Le budget de la défense a été réduit en raison du déficit du budget fédéral. La réduction du budget de la défense aura un impact direct sur la moindre demande de radars militaires , radios tactiques et radios définies par logiciel. Cela modifiera encore davantage la dynamique de cette industrie mondiale. De plus, les coûts élevés de développement et de maintenance associés à la construction de composants en nitrure de gallium sont un facteur majeur susceptible d’entraver la croissance de ce marché.

Marché des dispositifs en nitrure de gallium : SEGMENTATION

Analyse par type d'appareil

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Le segment des dispositifs opto-semi-conducteurs va dominer, alimenté par l'utilisation croissante des cellules solaires et des lasers

Sur la base du type d’appareil, le marché est segmenté en dispositifs opto-semi-conducteurs, dispositifs à semi-conducteurs de puissance et dispositifs à semi-conducteurs RF. Le segment des dispositifs opto-semi-conducteurs détenait une part dominante du marché des dispositifs au nitrure de gallium en 2019. Cette croissance est attribuable à la demande croissante de dispositifs opto-semi-conducteurs dans les applications des cellules solaires, des photodiodes, des lasers, des LED et de l’optoélectronique. De plus, les opto-semi-conducteurs sont principalement utilisés dans les applications aérospatiales telles que les lasers pulsés et Détection et télémétrie de la lumière (LiDAR) , ce qui propulserait la croissance segmentaire.

Le semi-conducteur de puissance est principalement utilisé dans les satellites, les navettes spatiales et les avions à des fins d'alimentation électrique. Le segment des semi-conducteurs RF devrait enregistrer un TCAC plus élevé au cours de la période de prévision, alimenté par l'utilisation croissante de cet appareil dans les applications de communication mobiles avancées. Il possède de nombreuses propriétés bénéfiques, telles qu'une amplification de courant élevée et une faible consommation d'énergie hors état.

Par analyse de la taille des plaquettes

Segment de plaquette de 4 pouces pour détenir la part la plus élevée alimentée par l'utilisation dans des amplificateurs haute puissance

Sur la base de la taille des tranches, le marché est classé en tranches de 2 pouces, tranches de 4 pouces et tranches de 6 pouces et plus. La taille de 2 pouces est une combinaison de composés ésotériques tels que le phosphure d'indium et le graphène. Il est principalement utilisé dans les applications de défense. Le segment des plaquettes de 4 pouces détenait la plus grande part du marché au cours de la période de prévision. Cette croissance est due à la demande croissante d’utilisation de dispositifs optoélectroniques, d’interfaces de télécommunications, d’amplificateurs de haute puissance et de dispositifs à haute température. L’adaptabilité d’un substrat de 4 pouces pour les applications de communication spatiale devrait également accélérer la croissance.

Le segment des plaquettes de 6 pouces et plus devrait enregistrer un TCAC plus élevé au cours de la période de prévision. Cette croissance est alimentée par l’utilisation croissante de cette plaquette dans les équipements de défense pour des tensions de claquage élevées et de faibles fuites de courant. L'adoption croissante de cette plaquette dans des applications commerciales, telles que les systèmes automobiles anti-collision et les stations de base cellulaires sans fil, contribuerait également à la croissance.

Par analyse de composants

Le segment des transistors en tête, alimenté par leur adoption croissante dans les appareils compatibles 4G

Basé sur les composants, le Marché des dispositifs en nitrure de gallium est segmenté en transistor, diode, redresseur, circuit intégré de puissance et autres. Le segment des transistors détiendra une part dominante du marché au cours des années à venir en raison de l'adoption croissante des transistors dans les appareils compatibles 4G. En outre, l’adoption croissante des transistors GaN dans les systèmes de propulsion des véhicules électriques sous la forme de transistors bipolaires à grille isolée et de transistors à effet de champ stimulerait également la croissance.

Les diodes sont utilisées pour isoler les signaux des sources d'alimentation. Ce sont des clapets anti-retour électriques qui permettent à l'électricité de circuler du positif au négatif dans un seul sens. La rectification, l'émission de lumière et la dissipation de la charge inductive sont quelques-unes des principales caractéristiques des diodes.

Les redresseurs sont des convertisseurs de puissance utilisés pour convertir le courant alternatif (AC) en courant continu (DC) et vice versa. Ils servent d’alimentation électrique pour la télévision, les équipements informatiques et les communications radio tactiques.

Le segment des circuits intégrés de puissance devrait afficher un TCAC significatif au cours de la période de prévision. Cette croissance est attribuée à l’utilisation croissante de circuits intégrés de puissance basés sur GaN dans les stations aériennes sans fil afin d’améliorer la fiabilité des communications. Les autres segments sont constitués d'une diode de redressement, utilisée dans plusieurs applications telles que le redressement d'une tension, la transformation de tensions alternatives en tensions continues et le mélange de divers signaux.       

Par analyse d'application

Utilisation croissante dans les avions de combat pour renforcer le segment de la détection lumineuse et de la télémétrie

En termes d’application, le marché des dispositifs au nitrure de gallium est segmenté en détection et télémétrie de la lumière, recharge sans fil et EV, fréquence radio radar et satellite, etc. Le segment de la détection et de la télémétrie par la lumière devrait atteindre et générer une part de marché dominante dans les années à venir. Cette domination est due à son utilisation croissante dans les avions de combat pour calculer les distances. Cela se fait en éclairant la cible à l’aide d’une lumière laser et en calculant la réflexion avec un capteur. La forte demande de UAV LIDAR dans les applications de cartographie des corridors devrait stimuler la croissance.

Le segment de la recharge sans fil et des véhicules électriques devrait présenter un TCAC important. Cette croissance est attribuée à la demande croissante de véhicules électriques à travers le monde. Lors d’opérations sur le champ de bataille, les combattants peuvent transporter 15 kg ou plus de batteries pour alimenter leurs radios et autres appareils électroniques, essentiels à leurs missions. La recharge sans fil et des véhicules électriques éliminera probablement la charge supplémentaire des batteries, augmentant ainsi l’efficacité du soldat lors des opérations sur le champ de bataille.

Le système radar basé sur GaN est conçu pour protéger les avions et les navires contre les roquettes, l'artillerie, les missiles de croisière, véhicules aériens sans pilote (UAV) , mortiers et autres cibles faiblement observables. La fréquence radio par satellite est utilisée pour les communications par satellite, les réseaux de télévision par satellite à plein temps, ainsi que les flux satellite bruts. Les sous-bandes de fréquence radar en bande X sont principalement utilisées dans les institutions civiles, militaires et gouvernementales pour le contrôle du trafic aérien, le contrôle du trafic maritime, la surveillance météorologique et la détection de la vitesse des véhicules pour les forces de l'ordre.

L'autre segment est constitué des pilotes de puissance. Ils révolutionnent le monde de l'ingénierie énergétique en améliorant la vitesse, en augmentant l'efficacité et en fournissant une densité de puissance plus élevée grâce à l'utilisation de MOSFET au silicium.

Par analyse de l'utilisateur final

Le segment de la défense enregistrera un TCAC plus élevé au cours de la période de prévision

En termes d’utilisateurs finaux, le marché est segmenté en aérospatiale, défense, soins de santé, énergies renouvelables, technologies de l’information et de la communication, etc. Le segment des technologies de l’information et de la communication devrait acquérir une part dominante. Cela se produirait en raison de l’adoption croissante de la technologie Internet des objets (IoT) pour les applications commerciales. Des applications telles que l'analyse en temps réel, l'intelligence artificielle (IA) et la connectivité avec l'avènement de la 5G peuvent ainsi déplacer les activités des appareils locaux vers la technologie cloud.

Dans le segment aérospatial, les dispositifs GaN sont principalement utilisés dans la densification des réseaux de petites cellules, de têtes radio à distance et dans les systèmes d'antennes distribuées (DAS). Ces appareils sont utilisés dans les centres de données, les serveurs, les lignes de transmission, les stations de base et les communications par satellite. La demande croissante d’appareils et de composants IoT rentables, d’imagerie médicale basée sur l’IA, de radiographie, d’ultrasons et d’imagerie par résonance magnétique dans le secteur de la santé devrait favoriser la croissance.

Le segment de la défense devrait projeter un TCAC important au cours de la période de prévision. Cette croissance est attribuée à l'adoption croissante de systèmes basés sur GaN dans les radars militaires, guerre électronique , contre les brouilleurs IED et les stations de base 3G/4G. Ces dispositifs ont des caractéristiques uniques et sont donc utilisés pour construire des équipements et dispositifs industriels optoélectroniques efficaces pour les énergies renouvelables et les applications à haute température utilisées dans l'industrie grand public et des entreprises.

APERÇU RÉGIONAL

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La taille du marché des dispositifs au nitrure de gallium (GaN) en Amérique du Nord s’élevait à 7,38 milliards de dollars en 2019. Le marché de cette région devrait être le plus important au cours de la période de prévision. Cette croissance est due à la présence d'acteurs clés aux États-Unis, à savoir Cree, Inc., Efficient Power Conversion Corporation., Macom, Microsemi, Northrop Grumman Corporation, Qorvo, Inc. et d'autres. La domination de cette région est également attribuable à l’achat croissant de dispositifs au nitrure de gallium et d’autres technologies connexes aux États-Unis et au Canada. Des sociétés privées telles que Texas Instruments Incorporated et Qorvo, Inc se concentrent sur la collecte de fonds pour construire des dispositifs basés sur GaN aux États-Unis. 

Le marché européen devrait connaître une croissance significative au cours de la période de prévision. Cette croissance est attribuée à la demande croissante d'appareils sans fil au Royaume-Uni, en France et en Allemagne. L'industrie aéronautique au Royaume-Uni devrait progressivement adopter une solution avancée de gestion de l'énergie dans les dispositifs SiC pour les applications d'alimentation électrique et de commande de moteur. Le SiC est un composant léger principalement utilisé pour réduire la consommation de carburant et les émissions dans l’industrie aéronautique.

L'Asie-Pacifique devrait enregistrer une croissance considérable, soutenue par la présence d'acteurs clés du marché dans cette région, tels qu'Epistar Corporation, Mitsubishi Electric Corporation, Nichia Corporation et Toshiba Corporation. La forte demande de dispositifs GaN de la part des économies émergentes, comme la Chine et l’Inde, pour une utilisation dans leur industrie de défense, devrait également favoriser la croissance.

Au Moyen-Orient, la demande croissante d’appareils GaN en provenance d’Arabie Saoudite pour l’exploration pétrolière et gazière offshore et les services médicaux d’urgence devrait alimenter la croissance. On estime également que le reste du monde connaîtra une croissance significative en raison de l’adoption croissante de la technologie IoT en Afrique et en Amérique latine.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les principaux acteurs se concentrent sur l'expansion de leur activité grâce au lancement de nouveaux produits et à la signature de contrats

L’industrie est représentée par la présence de nombreux acteurs dominants détenant des parts de marché significatives. Ils se concentrent sur les partenariats stratégiques, les fusions et acquisitions et les collaborations. Le paysage concurrentiel du marché décrit la domination d’acteurs sélectionnés tels que Cree, Inc., Infineon Technologies AG, Efficient Power Conversion Corporation, Epistar Corporation, GaN Systems et Macom. Les principaux acteurs se concentrent principalement sur divers portefeuilles de produits du secteur mondial des semi-conducteurs au nitrure de gallium, de la gestion des stocks, de la gestion de la chaîne d’approvisionnement, de la maintenance et d’autres solutions.  En juin 2019, Integra Technologies et l'US Air Force (USAF) ont signé un contrat pour étendre la technologie des dispositifs GaN aux applications radar. La technologie des dispositifs semi-conducteurs au nitrure GaN est principalement utilisée pour les applications d'alimentation radiofréquence (RF) à semi-conducteurs.

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES :

• Cree, Inc. (États-Unis)


• Infineon Technologies AG (Allemagne)


• Société de conversion d'énergie efficace. (Les États-Unis)


• Epistar Corporation (Taïwan)


• Systèmes GaN (Canada)


• Macom (États-Unis)


• Microsemi (États-Unis)


• Mitsubishi Electric Corporation (Japon)


• Nichia Corporation (Japon)


• Northrop Grumman Corporation (États-Unis)


• Semi-conducteurs Nxp. (Pays-Bas)


• Qorvo, Inc (États-Unis)


• Texas Instruments Incorporée. (Les États-Unis)


• Toshiba Corporation (Japon)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• En mai 2021 , Raytheon Technologies Corporation a conclu un partenariat avec GlobalFoundries pour développer et commercialiser un procédé de nitrure de gallium (GaN) sur silicium pour la 5G et la 6G RF. La technologie du processus GaN améliore les performances RF. Il maintient les coûts d'exploitation et de production et permet des niveaux de puissance et d'efficacité énergétique pour les normes de fréquence de fonctionnement à ondes millimétriques RF 5G et 6G.


• En janvier 2021, Yaskawa Electric Corporation, une entreprise japonaise d'électronique de puissance, a conclu un partenariat avec Transphorm, un fournisseur de produits de conversion de puissance basé sur GaN en Californie. Dans le cadre de cet accord, Yaskawa utilisera les dispositifs de puissance GaN de Transphorm pour les applications industrielles de conversion de puissance qui incluent des entraînements à fréquence variable et des servomoteurs.


• En février 2021 , Northrop Grumman a signé un contrat d'une valeur de 236,9 millions de dollars avec le département américain de la Défense pour développer huit systèmes radar à réseau actif à balayage électronique au nitrure de gallium pour le Corps des Marines des États-Unis.


• En avril 2020 , Nexperia a lancé une nouvelle gamme de dispositifs GaN FET dotés de la technologie GaN HEMT H2 haute tension de nouvelle génération dans un boîtier à montage en surface TO-247 et CCPAK. La nouvelle technologie utilisait des vias traversants, réduisant les défauts et la taille de la puce d'environ 24 %.


• En avril 2020 , Transphorm Inc. a lancé les FET de puissance SuperGaN avec la plate-forme GaN Gen IV. La technologie avancée de la société comprend des avancées en termes de capacité de conception, de performances et de coûts par rapport à ses générations précédentes de GaN.

COUVERTURE DU RAPPORT

Una representación infográfica de Gallium Nitride (GaN) Devices Market

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Le rapport d’étude de marché sur les dispositifs au nitrure de gallium fournit une analyse structurée du marché. Il se concentre principalement sur des aspects clés tels que les principaux acteurs du marché, le type de dispositif, les composants, les applications, la présence industrielle des dispositifs GaN au nitrure de gallium mondial et les principales tendances technologiques du marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN. En outre, le rapport présente les faits saillants des développements clés de l’industrie. En outre, il présente plusieurs facteurs qui ont contribué au taux de croissance du rapport sur le marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN au cours des dernières années.

Portée et segmentation du rapport