GaN半導体デバイスのグローバル市場規模は2028年までに283億米ドルに達すると予測


 

GaN半導体デバイス市場は、2023年に211億米ドルと推定され、予測期間中のCAGRは6.1%で、2028年には283億米ドルに達すると予測されています。

GaN半導体デバイスの民生およびビジネス企業への採用の増加、エネルギー・電力産業におけるGaN半導体デバイスの展開の急増、自動車産業におけるGaN半導体デバイスの統合の増加は、世界的な市場成長を促進する主な要因の一部です。

 

市場動向

 

促進要因 民生および企業におけるGaN半導体デバイスの採用拡大
ラップトップ、スマートフォン、電源アダプタ、高速充電器、LED照明、スマートホームデバイス、ゲーム機器などの民生用電子機器の需要の増加は、この市場の成長に大きな影響を与えると予想されます。民生用電子機器にGaN半導体デバイスを統合することで、電力密度が高くなり、効率が向上します。充電速度が向上し、寿命が延び、消費電力が少なくなります。GaN半導体デバイスは、基地局やその他のネットワーク機器に使用されているため、企業アプリケーションにも導入されています。GaN半導体の高電力処理能力と高周波能力は、無線通信を強化します。そのため、民生用電子機器業界や企業における需要の増加が、市場の成長を促進すると予測されます。

阻害要因: 高い製造コスト
GaN半導体デバイスの高コストは、その普及に大きな影響を与えています。高コストの原因はいくつかあります。まず、デバイスの土台となるGaN基板の製造には、特殊な装置と専門知識を必要とする複雑な技術が伴います。この複雑さは、シリコンのようなより成熟した半導体材料と比較して、製造コストを大幅に押し上げます。さらに、高品質な GaN 基板の入手性が低いことも、価格高騰の一因となっており、製造における規模の経済が制限されています。

機会: 自動車産業におけるGaN半導体デバイスの統合の拡大
自動車産業では、電動化、コネクティビティ、自律走行の性能効率を向上させるために使用されるGaN半導体デバイスの需要が増加しています。シリコン半導体デバイスでは電力変換に限界があるため、車載電子機器に効率向上、高速化、小型化をもたらすGaNへの需要が高まっています。GaN半導体デバイスは、ハイブリッドおよび電力用DC-DCコンバータ、ライダー、運転支援(ADAS)および自律走行ナビゲーション・システム、モーター・ドライブ、インフォテインメント・システム、クラスDオーディオ・システムなど、いくつかの車載アプリケーションで使用することができます。したがって、自動車業界では、GaN半導体の導入が増加すると考えられます。

課題 GaN半導体デバイスに伴う製造の複雑さ
GaN半導体デバイスは、そのユニークな特性と材料特性により、いくつかの製造上の複雑さを伴います。基板上のGaN層のエピタキシャル成長は、GaNデバイス製造の重要なステップです。これらの層は、所望の最適なデバイス性能を達成するために、結晶品質と低欠陥密度で成長させる必要があります。同様に、すべての製造工程、装置、材料を経る中で、熱係数、分極効果、バンドギャップと化学的安定性、結晶格子中のドーパント、安定したゲート絶縁層、結晶欠陥管理、熱安定性などの要因が重要な役割を果たします。これらの課題は、信頼性の高い試験方法を導入することで解決できます。

GaN半導体デバイス市場の主要プレーヤーは、Qorvo, Inc.(米国)、Wolfspeed, Inc. (日本)、MACOM Technology Solutions Holdings, Inc. これらの企業は、GaN半導体デバイスの高度な製品を提供することにより、有機的および無機的な成長戦略を実行し、グローバルに事業を拡大しています。

予測期間中、GaN半導体デバイス市場で最大の市場シェアを記録するディスクリート半導体セグメント
ディスクリートGaN半導体部品には、個別にパッケージングされ販売されるGaNトランジスタやGaNダイオードが含まれます。これらのコンポーネントは、電源ユニット、インバータ、無線周波数(RF)アンプなど、多様なアプリケーションで使用されています。GaNトランジスタとダイオードは、大きな電圧と電流レベルを効果的に管理し、強力な設計につながります。さらに、サイズと重量の制約が最も重要なアプリケーションに適した、より小型で軽量な回路を実現します。

予測期間中、GaN半導体デバイス市場で最も高いCAGRを記録するのは電力とエネルギー
エネルギー&パワー分野は、予測期間中に最も高い CAGR で成長する見込みです。この成長は、高温、高圧、高電圧で動作する電子システムへのGaN半導体デバイスの統合が進んでいるためです。さらに、GaN半導体技術は、エネルギー貯蔵システム、ソーラーDC-ACインバータ、ACソーラーパネル、電圧-アンペア無効(VAR)補償器などの領域を含む、エネルギーおよび電力ソリューションでの広範な採用が将来的に予測されます。

2022年のGaN半導体デバイス市場はアジア太平洋地域が最大シェア
2022年のGaN半導体デバイス市場で最大のシェアを占めるのはアジア太平洋地域。東芝(日本)、日亜化学工業(日本)、三菱電機(日本)などの確立された半導体製造企業が存在すること、民生・企業向け垂直統合が増加していること、技術革新と産業発展のための政府主導の取り組みがアジア太平洋地域の市場成長を促進する主な要因です。

 

主要企業

 

GaN半導体デバイス企業の主要プレーヤーには、Qorvo, Inc.(米国)、Wolfspeed, Inc. (日本)、MACOM Technology Solutions Holdings, Inc. これらの企業は、市場での地位を強化するために、製品の発売、契約、提携、買収、パートナーシップ、拡張などの有機的および無機的な成長戦略の両方を使用しています。

本調査では、GaN半導体デバイス市場を、タイプ、デバイス、アプリケーション、電圧範囲、業種、地域に基づいて、地域および世界レベルでセグメント化します。

セグメント

サブセグメント

タイプ別

光半導体
RF半導体
パワー半導体
デバイス別

ディスクリート半導体
集積半導体
アプリケーション別

照明・レーザー
パワードライブ
LiDAR
産業用ドライブ
EVドライブ
電源およびインバータ
SMPS
インバータ
ワイヤレス充電
EV充電
無線周波数 (RF)
フロントエンドモジュール(FEM)
リピータ/ブースター/ DAS
レーダーと衛星
分野別

コンシューマー・ビジネス
産業用
自動車
電気通信
航空宇宙・防衛
ヘルスケア
エネルギー・電力
電圧範囲別

100V未満
100-500 V
500V以上
地域別

北米
米国
カナダ
メキシコ
欧州
ドイツ
フランス
英国
その他のヨーロッパ
アジア太平洋
中国
日本
韓国
その他のアジア太平洋地域
その他の地域
中東・アフリカ
南米

2023年6月、Qorvo, Inc.はGaNベースのパワーアンプQPB3810の発売を発表。5Gの大規模多入力多出力(mMIMO)アプリケーション向けにバイアス制御を統合。
2023年3月、Infineon TechnologiesはGaN Systemsを8億3000万米ドルで買収する計画を発表。この買収により、GaNポートフォリオと電力システム市場での地位が強化される。
2022年10月、住友電気工業株式会社は、N極GaNとハフニウム(Hf)ベースの高耐熱・高誘電率材料を使用し、大容量・高速通信を実現するGaN-HEMTの発売を発表。同社は、ポスト5G時代に向けたポジション強化のため、戦略的にGaN HEMTを立ち上げました。
2021年6月、Wolfspeed, Inc.はMaxLinear, Inc.との提携を発表し、同時ユーザーをサポートする5G基地局の無線容量を増加させ、データ伝送速度を向上させる新しいソリューションを革新します。
2021年1月、MACOMは米国空軍研究所とガリウムナイトライド・オン・シリコン技術に関する共同研究開発契約を締結しました。この契約に基づき、MACOMと空軍研究所(AFRL)は協力して、AFRLの0.14ミクロンGaN-on-SiC半導体プロセスの生産を、米国に拠点を置くMACOMの信頼できるファウンドリに移管します。

【目次】

 

1 はじめに (ページ – 35)
1.1 調査目的
1.2 市場の定義
1.3 対象と除外
1.3.1 含有と除外:企業別
1.3.2 含有物と除外物:タイプ別
1.3.3 含有物と除外物:装置別
1.3.4 含有と除外:ウェーハサイズ別
1.3.5 含有物・排除物:アプリケーション別
1.3.6 含有物・排除物:垂直方向別
1.3.7 含有と除外:電圧範囲別
1.3.8 含有物・除外物:地域別
1.4 調査範囲
1.4.1 対象市場
図1 湾岸半導体デバイス市場:セグメンテーション
1.4.2 地域範囲
1.4.3 考慮した年数
1.5 通貨
1.6 単位
1.7 制限
1.8 利害関係者
1.9 変化のまとめ
1.1 景気後退の影響

2 調査方法 (ページ – 42)
2.1 調査アプローチ
図2 湾岸半導体デバイス市場:調査デザイン
2.1.1 二次データ
2.1.1.1 主な二次資料
2.1.1.2 二次ソースからの主要データ
2.1.2 一次データ
2.1.2.1 専門家への一次インタビュー
2.1.2.2 主要な一次インタビュー参加者リスト
2.1.2.3 プライマリーの内訳
2.1.2.4 一次資料からの主要データ
2.1.3 二次調査および一次調査
2.1.3.1 主要業界インサイト
2.2 市場規模の推定
2.2.1 ボトムアップアプローチ
2.2.1.1 ボトムアップ分析による市場規模導出のアプローチ
図3 ボトムアップアプローチ
2.2.2 トップダウンアプローチ
2.2.2.1 トップダウン分析による市場規模導出のアプローチ
図4 トップダウンアプローチ
2.3 要因分析
2.3.1 サプライサイド分析
図5 市場規模の推定:サプライサイド分析(アプローチ1)
図6 市場規模推計:サプライサイド分析(アプローチ2)
2.3.2 成長予測の前提
表1 湾岸半導体デバイス市場:成長予測の前提
2.4 景気後退がガン半導体デバイス市場に与える影響を分析するアプローチ
2.5 市場の内訳とデータの三角測量
図7 データ三角測量
2.6 リサーチの前提
2.7 リスク評価
表2 リスク評価

3 経済サマリー(ページ数 – 56)
図 8 ガン半導体デバイス市場:成長予測
図9 予測期間中に最も高いcagrを記録するのはパワー半導体セグメント
図 10 2028 年にはディスクリート半導体セグメントがより大きな市場シェアを占める
図11 パワードライブ分野が予測期間中に最も高いCAGRを記録
図12 エネルギー・電力部門は予測期間中に最も高いCAGRを記録
図13 500V以上の電圧セグメントで予測期間中に最も高いCAGRを記録
図 14:予測期間中、ガン半導体デバイス市場はアジア太平洋地域が支配的

4 PREMIUM INSIGHTS (ページ – 61)
4.1 ガン半導体デバイス市場におけるプレーヤーの魅力的な機会
図 15 自動車産業におけるガン半導体デバイスの採用拡大
4.2 ガン半導体デバイス市場、タイプ別
図16 2028年にガン半導体デバイス市場の最大シェアを占めるのは光半導体セグメント
4.3 ガン半導体デバイス市場:デバイス別
図 17 2023 年から 2028 年にかけてはディスクリート半導体セグメントがガン半導体デバイス市場を支配
4.4 ガン半導体デバイス市場:アプリケーション別
図18 予測期間中にガン半導体デバイス市場で大きな成長を目撃するのは照明・レーザー分野
4.5 ガン半導体デバイス市場:垂直市場別
図 19 予測期間中にガン半導体デバイス市場を支配するのは民生・企業セグメント
4.6 ガン半導体デバイス市場:電圧範囲別
図 20 2023~2028 年の間に 100V 未満セグメントがガン半導体デバイス市場を支配
4.7 アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場:タイプ別、国別
図 21 2022 年のアジア太平洋ガン半導体デバイス市場は光半導体セグメントと中国が最大シェア

5 市場概観 (ページ – 65)
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス
図 22 ガン半導体デバイス市場:促進要因、阻害要因、機会、課題
5.2.1 推進要因
5.2.1.1 民生およびビジネス企業におけるGaN半導体デバイスの採用拡大
5.2.1.2 エネルギー&電力産業におけるGaN半導体デバイスのアプリケーションの増加
5.2.1.3 様々な産業における小型化ニーズの高まり
5.2.1.4 GaN半導体デバイスの採用を後押しする政府主導のスキームの増加
図 23 ガン半導体デバイス市場:推進要因とその影響
5.2.2 阻害要因
5.2.2.1 高い製造コスト
5.2.2.2 高電圧半導体アプリケーションにおける代替技術の優れた有効性
図 24 湾岸半導体デバイス市場:阻害要因とその影響
5.2.3 機会
5.2.3.1 自動車産業におけるGaN半導体デバイスの展開の増加
図 25 アジア太平洋地域の自動車生産台数(2019~2022 年
5.2.3.2 GaN半導体デバイスの技術進歩
図 26 ガン半導体デバイス市場:機会とその影響
5.2.4 課題
5.2.4.1 GaN半導体デバイスの製造と設計の複雑さ
図 27 ガン半導体デバイス市場:課題とその影響
5.3 バリューチェーン分析
図 28 ガン半導体デバイス市場:バリューチェーン分析
5.4 エコシステム分析
表3 GaN半導体デバイス市場:エコシステム分析
図29 ガン半導体デバイス市場:エコシステム分析
5.5 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド/混乱
図 30 ガン半導体デバイス市場におけるプレイヤーの収益シフトと新たな収益ポケット
5.6 技術分析
5.6.1 垂直ガン
5.6.1.1 主要アプリケーション
表4 2022年と2028年の垂直GAN市場の可能性
5.6.1.2 最近の動向
5.6.1.2.1 製品の発売
5.6.2 ガンオンシック
5.6.3 ガンオンSi
5.6.4 インガン
5.6.5 ガンオンダイヤモンド
5.7 価格分析
5.7.1 主要4社によるガントランジスタ(ガンヘムト)とガンアンプの平均販売価格(ASP)
図31 主要4社によるガントランジスタ(ガンヘムト)とガンアンプの平均販売価格(ASP)
表5 主要4社によるガントランジスタ(ガンヘムト)およびガンアンプの平均販売価格(ASP)
5.7.2 平均販売価格(ASP)のトレンド
図32 ガントランジスタ(ガンヘムト)とガンアンプの平均販売価格(ASP)推移
5.8 ポーターズファイブフォース分析
表6 ガン半導体デバイス市場:ポーターの5つの力分析
図33 ガン半導体デバイス市場:ポーターの5つの力分析(2022年
図 34 ガン半導体デバイス市場:ポーターの5つの力の影響(2022年
5.8.1 新規参入の脅威
5.8.2 代替品の脅威
5.8.3 供給者の交渉力
5.8.4 買い手の交渉力
5.8.5 競合の激しさ
5.9 主要ステークホルダーと購買基準
5.9.1 購入プロセスにおける主要ステークホルダー
図35 4つの主要アプリケーションの購買プロセスにおける利害関係者の影響力
表7 4つの主要アプリケーションの購買プロセスにおける利害関係者の影響力
5.9.2 購入基準
図36 ガン半導体デバイスの4つの主要用途における主な購買基準
表8 ガン半導体デバイスの4つの主要アプリケーションの主な購買基準
5.10 ケーススタディ分析
5.10.1 オーチャードオーディオ、オーディオ性能の向上と小型化のためにStarkrimson Streamer UltraにGan SystemsのGanトランジスタを統合
5.10.2 マックスリニア、ウルフスピードのgan-on-sicアンプを使用し、超広帯域リニアライゼーション・ソリューションのワイヤレス容量を増加
5.10.3 brightloop converters が Gan Systems の Gan トランジスタを採用し、DC/DC コンバータの性能を向上
5.10.4 コルセアゲーミングがゲームアプリケーションの高出力化にトランスフォームのGANフェットを採用
5.11 貿易分析
表9 HSコード381800の国別輸入データ(2018~2022年)(百万米ドル
図37 HSコード831800の輸入データ(2018~2022年
表10 HSコード381800の輸出データ(国別)、2018-2022年(百万米ドル
図38 HSコード381800の輸出データ、2018-2022年
5.12 特許分析
表11 2012年1月から2022年12月までに出願された特許
図 39 付与された特許数、2012年~2022年
図 40 特許取得件数の多い上位 10 社
表12 ガン半導体デバイス関連の主要特許
5.13 規制分析
5.13.1 世界全体
5.13.2 政府規制
5.13.2.1 アジア太平洋
5.13.2.2 北米
5.13.2.3 欧州
5.14 主要会議・イベント(2023~2024年
表 13 ガン半導体デバイス市場:主要会議・イベント一覧

6 ガン半導体デバイス市場:ウェーハサイズ別(ページ数 – 93)
6.1 はじめに
6.2 2インチ
6.3 4インチ
6.4 6インチ以上

7 GAN半導体デバイス市場:タイプ別(ページ番号 – 95)
7.1 はじめに
図 41 予測期間中、ガン半導体デバイス市場で最も高い CAGR を記録するのはパワー半導体分野
表 14 ガン半導体デバイス市場:タイプ別、2019-2022 年(百万米ドル)
表 15 ガン半導体デバイス市場、タイプ別、2023-2028 年(百万米ドル)
7.2 光半導体
7.2.1 産業用と車載用におけるLED需要の増加
表 16 光半導体:ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2019-2022 年(百万米ドル)
表17 光半導体:ガン半導体デバイス市場:垂直市場別 2023-2028 (百万米ドル)
表 18 光半導体:北米ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2019-2022 (百万米ドル)
表 19 光半導体:北米ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028 (百万米ドル)
表 20 光半導体:欧州ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022 (百万米ドル)
表 21 光半導体:欧州ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028 (百万米ドル)
表 22 光半導体:アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022 (百万米ドル)
表23 光半導体:アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028年(百万米ドル)
表 24 光半導体:行ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2019-2022 (百万米ドル)
表 25 光半導体:行ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028 年 (百万米ドル)
表 26 光半導体:列ガン半導体デバイス市場、地域別、2019-2022 (百万米ドル)
表 27 光半導体:ガン半導体デバイス市場、地域別、2023-2028 年(百万米ドル)
7.3 パワー半導体
7.3.1 高速スイッチングシステムへの需要拡大
表 28 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022 年(百万米ドル)
表 29 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場:垂直市場別 2023-2028 (百万米ドル)
表30 パワー半導体:北米ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022年(百万米ドル)
表 31 パワー半導体:北米ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028年(百万米ドル)
表 32 パワー半導体:欧州ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022 (百万米ドル)
表33 パワー半導体:欧州ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028年(百万米ドル)
表 34 パワー半導体:アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022 (百万米ドル)
表 35 パワー半導体:アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028 年(百万米ドル)
表 36 パワー半導体:列島ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022 年(百万米ドル)
表 37 パワー半導体:行ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028 年 (百万米ドル)
表 38 パワー半導体:列型ガン半導体デバイス市場、地域別、2019-2022 (百万米ドル)
表 39 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル)
表40 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場、用途別、2019-2022年 (百万米ドル)
表41 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場、アプリケーション別、2023-2028年 (百万米ドル)
表42 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場:デバイス別、2019-2022年(百万米ドル)
表43 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場、デバイス別、2023-2028年 (百万米ドル)
表44 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場:デバイス別、2019-2022年(百万個)
表45 パワー半導体:ガン半導体デバイス市場、デバイス別、2023-2028年(百万個)
7.3.1.1 ディスクリート・パワー半導体
7.3.1.2 集積型パワー半導体
7.4 RF半導体
7.4.1 超高周波(VHF)、超高周波(UHF)、マイクロ波帯におけるハイパワー・ソリューションのニーズの高まり
表 46 RF半導体:ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2019-2022年 (百万米ドル)
表 47 RF半導体:ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2023~2028年(百万米ドル)
表 48 RF半導体:北米ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022年(百万米ドル)
表 49 RF半導体:北米ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2023~2028年(百万米ドル)
表 50 RF半導体:欧州ガン半導体デバイス市場:垂直市場別、2019-2022年(百万米ドル)
表 51 RF半導体:欧州ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028年 (百万米ドル)
表 52 RF半導体:アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2019-2022年 (百万米ドル)
表 53 RF半導体:アジア太平洋地域のガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028年 (百万米ドル)
表 54 RF半導体:列島ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2019-2022年 (百万米ドル)
表 55 RF半導体:行ガン半導体デバイス市場、垂直市場別、2023-2028年(百万米ドル)
表 56 RF半導体:列ガン半導体デバイス市場、地域別、2019-2022年(百万米ドル)
表 57 RF半導体:ガン半導体デバイス市場、地域別、2023-2028年(百万米ドル)
表58 RF半導体:ガン半導体デバイス市場、デバイス別、2019-2022年 (百万米ドル)
表59 RF半導体:ガン半導体デバイス市場、デバイス別、2023-2028年 (百万米ドル)
表60 RF半導体: ガン半導体デバイス市場、デバイス別、2019-2022年 (百万個)
表61 RF半導体:ガン半導体デバイス市場、デバイス別、2023-2028年(百万個)
7.4.1.1 ディスクリートRF半導体
7.4.1.2 集積型RF半導体

 

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レポートコード:SE 1162