Markt-Trends von Halbleiterindustrie Industrie
Diskrete Halbleiter halten bedeutenden Marktanteil im Segment der Halbleitergeräte
- Die steigende Nachfrage nach energiereichen und energieeffizienten Geräten, die zunehmende Verbreitung drahtloser und tragbarer elektronischer Produkte sowie der zunehmende Einsatz dieser Geräte in der Automobilindustrie aufgrund der Umstellung auf Elektrifizierung sind einige der Schlüsselfaktoren für das Wachstum des Segments.
- Einer der bedeutenden Trends bei diskreten Halbleitern ist das effiziente Energiemanagement. Neue Systemarchitekturen verbessern die Effizienz von AC-DC-Netzteilen und reduzieren gleichzeitig die Größe und Anzahl der Komponenten. Neue Standards für Power-over-Ethernet (PoE) ermöglichen eine höhere Leistungsübertragung, was die Entwicklung neuer Geräteklassen wie vernetzter Beleuchtung ermöglicht.
- MOSFETs haben im Telekommunikationssektor schon immer eine wichtige Rolle gespielt, da Leistungs-MOSFETs in der Schaltstromversorgung am weitesten verbreitet sind und häufig auch für MOS-HF-Leistungsverstärker verwendet werden, wodurch Mobilfunknetze von analog auf digital umgestellt werden können. Laut Ericsson stieg die Zahl der 5G-Abonnements im ersten Quartal 2022 um 70 Millionen auf rund 620 Millionen. Bis Ende 2022 wird die Zahl voraussichtlich eine Milliarde erreichen. Solche Gründe werden die Nachfrage nach Leistungshalbleitern ankurbeln, was die Nachfrage nach MOSFETs erhöhen und zu mehreren Durchbrüchen im Telekommunikationssektor führen wird.
- Darüber hinaus hat die Nachfrage nach IGBT bei verschiedenen diskreten Halbleitern zugenommen und wird häufig in Konvertern mit geringer Leistung eingesetzt. Die beliebtesten Halbleiterschalter für die Stromumwandlung in Automobilen, anderen Motorantrieben und erneuerbaren Energiesystemen sind diskrete IGBTs. Die Hauptantriebskraft ist auch der zunehmende Einsatz von IGBT-Geräten (Insulated Gate Bipolar Transistor) in einer Vielzahl von Sektoren, darunter Automobil, Unterhaltungselektronik, Industrie, IT und Kommunikation, Gesundheitswesen, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung und andere.
- Zu den meisten diskreten IGBT-Anwendungen gehören Wechselrichter, verschiedene Konsumgüter wie Klimaanlagen und Waschmaschinen, Schaltnetzteile (SMPS), bei denen es sich um Komponenten handelt, die in Personalcomputern, Schweißgeräten und Induktionsheizgeräten wie Mikrowellen, Elektroherden und Induktionsherden verwendet werden Öfen usw. für sanftes Schalten und Stroboskop-Blitzsteuerung. Der steigenden Nachfrage nach Unterhaltungselektronikgeräten wie USVs, Stromaufbereitern, Klimaanlagen usw., die diskrete IGBT-Typen für Anwendungen mit geringerem Stromverbrauch verwenden, wird zugeschrieben, dass sie das Wachstum des diskreten IGBT-Marktes vorangetrieben hat. Es wurde festgestellt, dass diskrete IGBTs die geringsten Leistungsverluste in Konsumgütern aufweisen, was voraussichtlich ein Schlüsselfaktor für das Marktwachstum dieses Segments sein wird.
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Fertigung hält bedeutenden Marktanteil im Segment Halbleitermaterialien
- Halbleiterfertigungsmaterialien bilden einen entscheidenden Baustein für die fortschrittliche Mikroelektronik, die in der Unterhaltungselektronik, High-End-Rechenzentren, Automobilanwendungen, medizinischen Geräten, IoT-Geräten, Leistungselektronik und mehr zu finden ist. Das Segment umfasst Materialien wie Prozesschemikalien, Fotomasken, elektronische Gase, Fotolackzusätze, Sputtertargets, Silizium und andere Materialien.
- Einer der Hauptfaktoren für die Nachfrage nach Materialien für die Halbleiterfertigung ist der zunehmende Einsatz digital integrierter ICs in der Elektro-, Elektronik-, Automobil- und Telekommunikationsindustrie. Darüber hinaus wird erwartet, dass die steigenden Investitionen im Energiesektor aufgrund der weit verbreiteten Anwendung von Halbleitern in Solarmodulen, Antrieben und Pumpen in Wind- und Wasserturbinen sowie Schutzschaltungen bei der Energieumwandlung ebenfalls positiv zum Wachstum dieses Segments beitragen werden sorgen für Effizienz und minimalen Leistungsverlust. Laut IEA werden beispielsweise die weltweiten Energieinvestitionen im Jahr 2022 um 8 % auf 2,4 Billionen US-Dollar steigen. Darüber hinaus wird laut IRENA erwartet, dass die Ausgaben für erneuerbare Energien stetig steigen und den Markt ankurbeln.
- Während eine Vielzahl von Materialien Halbleitereigenschaften aufweisen können, werden einige Materialien aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften häufiger bei der Herstellung elektronischer Geräte verwendet. Zwei der am weitesten verbreiteten Halbleitermaterialien sind Silizium und Galliumarsenid. Silizium ist das am häufigsten verwendete Halbleitermaterial, vor allem aufgrund seiner Häufigkeit, geringen Kosten und relativ stabilen Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Die elektrische Leitfähigkeit von Silizium liegt bei etwa 1000 S/m. Darüber hinaus verfügt Silizium über eine gut etablierte Fertigungsinfrastruktur, was es für Hersteller zu einer attraktiven Wahl macht. Silizium weist jedoch einige Nachteile auf, beispielsweise eine geringere Elektronenmobilität im Vergleich zu anderen Materialien, was die Leistung von Hochgeschwindigkeitsgeräten einschränken kann.
- Galliumarsenid ist ein weiteres beliebtes Halbleitermaterial, das wegen seiner höheren Elektronenmobilität und direkten Bandlücke geschätzt wird. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich gut für optoelektronische Anwendungen wie Laser und Solarzellen. Allerdings ist Galliumarsenid teurer und in geringerer Menge vorhanden als Silizium, was seine weitverbreitete Verbreitung einschränken kann. Ein weiterer Nachteil von Galliumarsenid besteht darin, dass es intrinsisch als Halbisolator und nicht als Halbleiter mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 0,000001 S/m vorliegt.
- Neben Silizium und Galliumarsenid erforschen Forscher ständig neue Materialien mit vielversprechenden Halbleitereigenschaften. Zu diesen Materialien gehören Aluminiumnitrid, Kohlenstoffnanoröhren und viele andere Materialien, die das Potenzial haben, die Branche zu revolutionieren. Mit zunehmendem Verständnis dieser neuen Materialien werden sie wahrscheinlich in der Zukunft der Halbleiterfertigung eine immer wichtigere Rolle spielen.
- Darüber hinaus wird erwartet, dass der Markt für Prozesschemikalien aufgrund der kostengünstigen Methode und der Anwendungen für interne Effizienz im Halbleitersektor stetig wächst. Der Verbrauch von Halbleiterprozesschemikalien wird durch das Wachstum der installierten Fertigungskapazität und den teuren Chemikalienverbrauch durch neue Technologien sowie durch die verarbeitete Siliziumwaferoberfläche angetrieben.
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