炭化ケイ素半導体デバイスの市場規模、シェア、業界分析、デバイス別（SiCディスクリートデバイスおよびSiCモジュール）、ウェーハサイズ別（1インチ～4インチ、6インチ、8インチ、10インチ以上）、エンド別ユーザー（自動車、エネルギーと電力、産業、輸送、電気通信、その他）、および 2032 年までの地域予測

世界の炭化ケイ素半導体デバイス市場は、エレクトロニクス分野での SiC 半導体デバイスの採用の増加と、電気自動車の充電システムでの SiC 半導体デバイスが利用できる広範な用途のおかげで拡大しています。

炭化ケイ素 (SiC) は、ケイ素と炭化物から構成される複合半導体基材です。 SiC には、ホウ素、ベリリウム、ガリウム、またはアルミニウムを含む p 型に加えて、窒素またはリンを n 型にドープできるため、多くの利点があります。炭化ケイ素にはいくつかのばらつきと純度が存在しますが、半導体グレードの優れた炭化ケイ素が実用化されるようになったのはここ数十年のことです。

さらに、その重要な特性には、高温、低いオン抵抗、高周波、高電圧性能が含まれており、シリコンよりも優れていることがわかります。さらに、高い信頼性、品質、効率に対するビジネスの要求の結果、SiC は自動車分野でも普及してきました。 SiC はプロセスでの高電圧要求に対応できます。炭化ケイ素は、特にインバータ システム内部のシステム全体の効率を高めることで、電気自動車の運転費用を高騰させる可能性があります。これにより、車両の包括的なエネルギー節約が促進され、同時にバッテリー管理システムのサイズとそれに伴う重量が削減されます。たとえば、

• ゴールドマン サックスは、電気自動車に炭化ケイ素を活用することで、EV の産業コストと所有コストを車両 1 台あたり約 2,000 米ドル削減できると予測しています。また、SiC は、通常 kV 範囲で動作する EV の急速充電プロセスを強化し、システム全体の損失を 30% 近く削減し、サージ電力密度を 30% 削減し、コンポーネントの合計を 30% 削減することができます。この効果により、急速充電ステーションの高速化、小型化、そしてコスト効率の向上が可能になります。

炭化ケイ素半導体デバイス市場に対するジェネレーティブ AI の影響

生成 AI は市場に大きな影響を与えます。 AI は、半導体デバイスのより効率的で革新的な設計を支援できます。 AI アルゴリズムを使用してさまざまな設計の可能性を刺激することで、メーカーは従来の方法よりも迅速に幅広いオプションを検討できます。これにより、プロトタイピングの迅速化、反復回数の削減、デバイスのパフォーマンスの最適化が実現し、市場の成長が促進されました。

炭化ケイ素半導体デバイス市場の推進力

市場の成長を促進する電子デバイスにおけるパワー エレクトロニクスの採用の拡大

パワー エレクトロニクスは、スイッチング損傷の軽減に重要な効率の向上を実現する電子デバイスを必要とするため、パワー エレクトロニクスにおける世界的な電気基盤において重要な役割を果たしています。パワー エレクトロニクス ビジネス内には、エネルギー散逸を最小限に抑え、システム効率を強化するように設計されたシステム内で、不連続電流を直流に、またはその逆に変換する役割を担うパワー デバイスのグループがあります。したがって、これらの機能は、電源、データセンター、太陽光発電または風力モジュール、コンバータなどのデバイスを持続的に支援します。

炭化ケイ素半導体デバイス市場の抑制

メーカ​​ー間の IC デバイスのコスト高が市場の成長を妨げる可能性

SiC デバイスのコスト高に寄与する主な要因は、シリコン ウェーハのコストを大幅に上回る高価な SiC 基板です。 SiCの製造に不可欠な転写プロセスでは、高温を維持するために多量のエネルギーが必要ですが、これにより、総合的な成長時間で長さ25mm以下の絶対ブールが得られます。これは、シリコンウェーハに関連するコストの高騰につながります。さらに、他のコスト要因には、高温と高価な消耗品を伴うエピタキシーとデバイス製造が含まれます。  したがって、SiC デバイスの高コストが市場の成長を妨げています。

炭化ケイ素半導体デバイスの市場機会

SiC 基板とエピタキシーの品質を向上させる継続的な開発が市場の成長を促進

SiC 基板の優位性とエピタキシー プロセスの継続的な改善は、SiC デバイス製造の進行中の開発において不可欠な要素です。研究者らは、SiC デバイスの性能を低下させる結晶積層欠陥、マイクロパイプ、傷、汚れ、表面粒子など、SiC 基板に存在する欠陥に徹底的に取り組んでいます。信頼性の高い基板の隆起性を維持するための努力は、ウェーハが大型化しても、欠陥密度の増加に抵抗します。これらの進歩は、SiC デバイスの信頼性、品質、費用対効果を向上させ、SiC 市場に成長の機会を提供するために構成されています。したがって、これらの要因が今後数年間で市場の成長を促進すると予想されます。

セグメンテーション

重要な分析情報

このレポートでは、次の重要な洞察がカバーされています。

• ミクロ・マクロ経済指標


• 推進要因、制約、トレンド、機会


• 主要企業が採用したビジネス戦略


• 主要企業の統合 SWOT 分析

デバイス別の分析

デバイスに基づいて、市場は SiC ディスクリート デバイスと SiC モジュールに細分されます。

SiC モジュール セグメントは、2023 年に最高の市場シェアを獲得しました。これらのモジュールは、熱エネルギー損失を抑えて省電力効率を高めるスイッチング材料として炭化ケイ素を使用しており、産業、自動車、電力分野の重要なコンポーネントとして役立ちます。とエネルギー部門。これらのコンポーネントは、SiC のさまざまなバンドギャップにより、低いスイッチング損失とより高い周波数を可能にするとともに、産業、自動車、エネルギーと電力などの困難なアプリケーションにとって重要な電圧と温度で動作する機能を備えているため、シリコンベースのデバイスよりも選択されています。したがって、これらの要因によりセグメントの成長が加速されます。

ウェーハ サイズ別の分析

市場はウェーハ サイズに基づいて、1 インチ～4 インチ、6 インチ、8 インチ、10 インチ以上に分かれています。

1 ～ 4 インチのセグメントは、2023 年に最高の市場シェアを保持しました。これらのウェーハの厚さは 350 ± 25 マイクロメートルです。 N型とP型のバリエーションが存在します。炭化ケイ素ウェーハの P 型基板は、絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ (IGBT) などの電源手順の製造に利用されます。さらに、N 型基板は窒素で覆われており、パワー デバイスの導電性が向上します。

さらに、バリアントの有益な機械的特性は、既存のデバイス製造プロセスと適合します。さらに、1 ～ 4 インチの炭化ケイ素ウェーハは大量に形成できるため、費用効果が高く、請願は主にビジネス用途からのものであると予想されます。また、機器のサイズの縮小にも役立ち、予測期間中に導入する場合にさらなる利点があります。したがって、これらの要因によりセグメントの成長が加速されます。

エンドユーザーによる分析

炭化ケイ素半導体デバイス市場は、エンドユーザーに基づいて、自動車、エネルギーと電力、産業、輸送、通信などに細分されます。

自動車セグメントが最大の市場シェアを占めています。エンドユーザーはさらに電気自動車と IC 自動車に分類されます。自動車分野の進歩は、IC 自動車や電気自動車への SiC 半導体の導入の増加によるものと考えられます。炭化ケイ素半導体は、高周波スイッチの安定性やエネルギー損傷の少なさなどの特性を備えており、充電器、コンバータ、インバータの用途に最適です。さらに、これらの半導体はエネルギー効率の向上と電子機器の重量の軽減に役立ち、その結果、電源全体の小型化と効率が向上します。これらの利点は、今後数年間にわたってこの分野を推進すると予想されます。

地域分析

市場に関する広範な洞察を得て、 カスタマイズ依頼

地域に基づいて、市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、南米、中東とアフリカにわたって調査されています。

北米では、予測期間中に最も高い CAGR が見込まれると予想されます。この地域市場の成長は、オンセミコンダクターコーポレーション（オンセミ）や広範な顧客基盤を持つジーンシックセミコンダクターなどの有力プレーヤーの存在と吸収に起因しており、この地域の市場成長を牽引しています。さらに、この地域におけるこれらの有力企業の吸収により、パワーエレクトロニクスメーカーは、効率を高めるために革新的な SiC 半導体デバイスを導入することが後押しされています。さらに、地域の有力企業が戦略的優位性を発揮し、地域の成長を推進しています。

アジア太平洋地域は、2023 年の世界の炭化ケイ素半導体デバイス市場で最大の市場シェアを占めます。この地域の成長は、中国における電気自動車とそれに関連する充電基礎構造の増加によって推進されています。さらに、再生可能エネルギー基地への関心の高まりがアジア太平洋地域での炭化ケイ素市場の発展を促進し、市場の成長を牽引しています。

ヨーロッパ市場は、予測期間中に安定した成長を示すと予測されています。この地域の成長は、炭素排出削減の取り組みの一環として欧州連合が電気自動車を支援していることによるものです。さらに、STMicroelectronics や Bosch などの企業は、自動車分野におけるより効率的なパワー エレクトロニクスの需要を満たすために、SiC テクノロジーに投資しています。

さらに、南米では市場が大幅に成長しました。ブラジルやチリなどの国には、太陽光発電や風力発電の大きな潜在力があります。 SiC 半導体デバイスは、効率が高く、高電圧および高温に対応できるため、再生可能エネルギー プロジェクトの電力変換システムに最適です。

さらに、中東とアフリカの市場は今後数年間で成長すると予想されています。 UAE、サウジアラビア、南アフリカなどの国々は、長期戦略の一環として電力プロジェクトに多額の投資を行っており、市場の成長をさらに推進しています。

主要なプレーヤーを取り上げます

世界の炭化ケイ素半導体デバイス市場は細分化されており、多数のグループ プロバイダーやスタンドアロン プロバイダーが存在します。アジア太平洋地域では、上位 5 社が市場の約 35% を占めています。

レポートには、次の主要人物のプロフィールが含まれています。

• STMicroelectronics (オランダ)


• インフィニオン テクノロジーズ AG (ドイツ)


• ローム セミコンダクタ（日本）


• 富士電機 (日本)


• オン・セミコンダクター（米国）


• 東芝株式会社 (日本)


• 三菱電機 (日本)


• GeneSiC Semiconductor (米国)


• ウルフスピード (米国)

主要な業界の発展

• 2024 年 9 月に、STMicroelectronics は、次世代 EV トラクション インバータ用の新しい炭化ケイ素電源装置グループを導入しました。この発表により、エネルギー貯蔵ソリューション、太陽光インバータ、データセンターなど、さまざまな高出力の工業化アプリケーションが提供され、これらの増加するアプリケーションのエネルギー効率が大幅に向上します。


• 2024 年 3 月に、インフィニオン テクノロジーズ AG は、脱炭素化を推進する高性能組織向けに、次世代の炭化ケイ素 (SiC) MOSFET チャネル テクノロジーを発表しました。テクノロジーの導入により、コストが最適化され、信頼性が高く、コンパクトで効果の高いシステムを迅速に設計できるようになり、現場に設置されるワットごとにエネルギーを節約し、CO2 を削減できます。