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세계의 다공질 실리콘 기판 시장
Porous Silicon Substrates
상품코드 : 1757810
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2025년 06월
페이지 정보 : 영문 279 Pages
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한글목차

다공질 실리콘 기판 세계 시장은 2030년까지 69억 달러에 이를 전망

2024년에 51억 달러로 추정되는 다공질 실리콘 기판 세계 시장은 2024-2030년 CAGR 5.2%로 성장하여 2030년에는 69억 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 본 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 미세 다공성 실리콘 기판은 CAGR 4.5%를 나타내고, 분석 기간 종료시에는 35억 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 메조다공성 실리콘 기판 부문의 성장률은 분석 기간 중 CAGR 5.7%로 추정됩니다.

미국 시장은 14억 달러, 중국은 CAGR 8.1%로 성장 예측

미국의 다공질 실리콘 기판 시장은 2024년에 14억 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제대국인 중국은 2030년까지 14억 달러 규모에 이를 것으로 예측되며, 분석 기간인 2024-2030년 CAGR은 8.1%로 추정됩니다. 기타 주목해야 할 지역별 시장으로서는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간 중 CAGR은 각각 2.6%와 5.2%를 보일 것으로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 3.4%를 보일 전망입니다.

세계의 다공질 실리콘 기판 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

다공성 실리콘이 신흥 반도체 및 바이오 메디컬 기술에서 주목받는 소재인 이유는 무엇인가?

다공성 실리콘 기판은 결정질 실리콘을 전기화학적으로 에칭하여 만들어지며, 높은 표면적, 조절 가능한 다공성, 광발광을 가진 독특한 마이크로/나노 구조 아키텍처를 제공합니다. 이러한 특성으로 인해 차세대 광전자, 광전자, 센싱, 바이오메디컬 용도에 적용할 수 있습니다. 기존의 실리콘 기반 기술이 미세화 한계에 도달함에 따라, 다공성 실리콘은 기존 반도체 제조 기술과의 호환성을 유지하면서 기능적 집적화를 달성하기 위한 교량 재료로 부상하고 있습니다.

광전자 분야에서 다공성 실리콘은 광전지의 집광을 강화하고, 파장 선택성 반사판을 지원하며, 광학 장치용 반사 방지 코팅을 개발하는 데 사용됩니다. 미세전자기계시스템(MEMS)에서 다공성 실리콘 기판은 가스 및 바이오센싱을 위한 저질량, 고감도 플랫폼을 가능하게 합니다. 한편, 바이오메디컬 분야에서는 다공성 실리콘의 생분해성과 생체적합성을 이용하여 약물 전달 시스템, 바이오센서, 조직 스캐폴딩 등에 응용되고 있습니다. 수 나노미터에서 수 미크론의 기공 크기를 가진 다공성 실리콘은 특정 분자와의 상호작용을 가능하게 하여 정밀 진단 및 치료제 전달의 길을 열어줍니다.

제작 및 표면 기능화 기술은 어떻게 성능을 향상시키는가?

다공성 실리콘 기판의 성능과 응용 범위는 기공 크기, 층 두께, 표면 화학의 정밀한 제어에 크게 좌우됩니다. 전류 밀도, 전해질 조성, 베이스 실리콘 웨이퍼의 도핑 수준과 같은 전기화학 에칭 파라미터는 메조다공성, 미세다공성, 거대다공성 구조를 만들기 위해 세심하게 조정됩니다. 광소자 및 MEMS 소자 집적에 필수적인 다공성 다층 다공성 구조를 제작하기 위해 아노다이징 및 펄스 전류 에칭의 고도화된 기술이 개발되어 왔습니다.

실란화, 산화, 열 어닐링 등을 통한 제작 후 표면 기능화를 통해 다공성 매트릭스의 안정화 및 화학적 센싱이나 약물 전달을 위한 관능기를 도입할 수 있습니다. 나노입자, 고분자, 생체 활성 분자와의 하이브리드화는 바이오센서 및 표적 전달 플랫폼의 특이성을 높입니다. 또한, 다공성 실리콘의 열전 변환 및 나노 전자공학에 적용하기 위해 열전도율 변조 및 전기 전도도 조절도 연구되고 있습니다. 이러한 발전은 가볍고 기능적인 실리콘 적합 기판을 원하는 반도체 소자 제조업체와 생물의학 재료 개발자들 사이에서 큰 관심을 불러일으키고 있습니다.

다공성 실리콘 기판은 어떤 산업 분야에서 시장을 주도하고 있는가?

현재 다공성 실리콘 기판이 가장 많이 사용되는 분야는 센서, 특히 가스 센서, 습도 센서, 바이오 센서입니다. 환경 모니터링 장치, 호흡 분석기, 웨어러블 건강 모니터는 소형화 및 소형화된 전자기기와의 호환성으로 인해 다공성 실리콘 기반 플랫폼에 대한 의존도가 높아지고 있습니다. 광전지 분야도 다공성 실리콘을 사용하여 빛 흡수를 높이고, 페로브스카이트와 실리콘의 하이브리드 탠덤 구조를 가능하게 하는 등 연구가 진행되고 있는 분야입니다.

생물 의학 분야에서는 다공성 실리콘 기판이 약물 방출 제어, 뼈 재생 비계, 임플란트 코팅의 플랫폼으로 임상시험에 들어갔습니다. 생분해성 특성과 최소한의 면역원성 반응은 금속 및 고분자 대체재보다 우수합니다. 또한, 항공우주 및 국방 분야에서는 단열재 및 경량 구조용 복합재용 다공성 실리콘에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 다공성 실리콘의 연구와 상용화는 전자 및 바이오 메디컬 제조 인프라가 탄탄한 아시아태평양이 주도하고 있으며, 미국, 독일, 한국의 혁신 허브가 그 뒤를 잇고 있습니다.

다공성 실리콘 기판 시장의 상업적 원동력은 무엇인가?

세계 다공성 실리콘 기판 시장의 성장은 고감도 센서에 대한 수요 증가, 바이오 집적 장치의 확대, 호환성 및 기능 향상을 제공하는 차세대 반도체 재료의 추구 등 여러 가지 요인에 의해 주도되고 있습니다. 다공성 실리콘의 전자 및 생물학과의 인터페이스 능력은 산업계가 설치 면적을 줄이면서 성능을 향상시키기 위해 노력하는 가운데, 다공성 실리콘의 전자 및 생물학과의 인터페이스 능력은 매우 중요하게 여겨지고 있습니다. 의료 진단의 소형화와 현장 검사 증가는 바이오센싱과 마이크로플루이딕스공학의 채택을 더욱 가속화하고 있습니다.

첨단 제조 기술에 대한 투자와 재료 과학자와 생명과학 연구자들의 다학제적 협력 강화로 인해 재료의 상업적 잠재력이 확대되고 있습니다. 생체적합성 및 분해 가능한 임플란트에 대한 규제적 지원과 실리콘 기반 약물 전달 플랫폼에 대한 수용성이 높아지면서 바이오메디컬 분야의 혁신이 가속화되고 있습니다. 진단, 에너지, 환경 분야에서 소형 다기능 기판에 대한 수요가 증가함에 따라 다공성 실리콘은 실리콘의 전통과 나노 구조의 적응성을 결합한 미래 고성능 용도의 기초 소재가 될 것으로 예측됩니다.

부문

유형(미세 다공성 실리콘 기판, 메조 다공성 실리콘 기판, 거대 다공성 실리콘 기판), 최종 용도(소비자 일렉트로닉스, 헬스케어, 기타 최종 용도)

조사 대상 기업 예(총 42개사)

AI 통합

당사는 유효한 전문가 컨텐츠와 AI툴에 의해 시장 정보와 경쟁 정보를 변혁하고 있습니다.

Global Industry Analysts는 LLM이나 업계 고유 SLM를 조회하는 일반적인 규범에 따르는 대신에, 비디오 기록, 블로그, 검색 엔진 조사, 방대한 양 기업, 제품/서비스, 시장 데이터 등, 전 세계 전문가로부터 수집한 컨텐츠 리포지토리를 구축했습니다.

관세 영향 계수

Global Industry Analysts는 본사의 국가, 제조거점, 수출입(완제품 및 OEM)을 기반으로 기업의 경쟁력 변화를 예측했습니다. 이러한 복잡하고 다면적인 시장 역학은 수익원가(COGS) 증가, 수익성 감소, 공급망 재편 등 미시적 및 거시적 시장 역학 중에서도 특히 경쟁사들에게 영향을 미칠 것으로 예측됩니다.

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

LSH
영문 목차

영문목차

Global Porous Silicon Substrates Market to Reach US$6.9 Billion by 2030

The global market for Porous Silicon Substrates estimated at US$5.1 Billion in the year 2024, is expected to reach US$6.9 Billion by 2030, growing at a CAGR of 5.2% over the analysis period 2024-2030. Microporous Silicon Substrates, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 4.5% CAGR and reach US$3.5 Billion by the end of the analysis period. Growth in the Mesoporous Silicon Substrates segment is estimated at 5.7% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$1.4 Billion While China is Forecast to Grow at 8.1% CAGR

The Porous Silicon Substrates market in the U.S. is estimated at US$1.4 Billion in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$1.4 Billion by the year 2030 trailing a CAGR of 8.1% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 2.6% and 5.2% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 3.4% CAGR.

Global Porous Silicon Substrates Market - Key Trends & Drivers Summarized

What Makes Porous Silicon a Material of Interest in Emerging Semiconductor and Biomedical Technologies?

Porous silicon substrates-created through electrochemical etching of crystalline silicon-offer a unique micro/nanostructured architecture with high surface area, tunable porosity, and photoluminescence. These characteristics enable their use in next-generation optoelectronic, photonic, sensing, and biomedical applications. As traditional silicon-based technologies reach miniaturization limits, porous silicon is emerging as a bridge material for achieving functional integration without compromising compatibility with established semiconductor fabrication techniques.

In optoelectronics, porous silicon is used to enhance light trapping in photovoltaic cells, support wavelength-selective reflectors, and develop anti-reflective coatings for optical devices. In microelectromechanical systems (MEMS), porous silicon substrates enable low-mass, high-sensitivity platforms for gas and bio-sensing. Biomedical applications, meanwhile, are leveraging the biodegradable and biocompatible nature of porous silicon for drug delivery systems, biosensors, and tissue scaffolds. The versatility of its pore size (ranging from a few nanometers to several microns) allows tailored interactions with specific molecules, paving the way for precision diagnostics and therapeutic delivery.

How Are Fabrication and Surface Functionalization Techniques Enhancing Performance?

The performance and application range of porous silicon substrates depend heavily on precise control of pore size, layer thickness, and surface chemistry. Electrochemical etching parameters-such as current density, electrolyte composition, and doping level of the base silicon wafer-are carefully tuned to create mesoporous, microporous, or macroporous structures. Advanced anodization and pulsed current etching techniques have been developed to fabricate multilayer porous structures with gradient porosity, which are essential for optical and MEMS device integration.

Post-fabrication surface functionalization-through silanization, oxidation, or thermal annealing-enables the stabilization of the porous matrix and the introduction of functional groups for chemical sensing or drug loading. Hybridization with nanoparticles, polymers, or bioactive molecules enhances specificity in biosensors and targeted delivery platforms. Researchers are also exploring thermal conductivity modulation and electrical conductivity tuning to enable porous silicon’s application in thermoelectrics and nanoelectronics. These advancements are creating significant interest among semiconductor device makers and biomedical material developers seeking lightweight, functional, and silicon-compatible substrates.

Where Are Porous Silicon Substrates Seeing Market Traction Across Industries?

The most significant commercial adoption of porous silicon substrates is currently seen in sensors-particularly gas, humidity, and biosensors-where the large internal surface area allows high sensitivity and rapid signal response. Environmental monitoring devices, breath analyzers, and wearable health monitors increasingly rely on porous silicon-based platforms due to their compactness and compatibility with miniaturized electronics. The photovoltaic sector is another area of exploration, with porous silicon being used to enhance light absorption and enable hybrid perovskite-silicon tandem structures.

In biomedicine, porous silicon substrates are entering clinical trials as platforms for controlled drug release, bone regeneration scaffolds, and implant coatings. Their biodegradable properties and minimal immunogenic response offer advantages over metal and polymeric alternatives. Additionally, aerospace and defense applications are exploring porous silicon for thermal insulation and lightweight structural composites. The Asia-Pacific region, with its robust electronics and biomedical manufacturing infrastructure, leads in porous silicon research and commercialization, followed by innovation hubs in the U.S., Germany, and South Korea.

What’s Driving the Commercial Momentum of the Porous Silicon Substrates Market?

The growth in the global porous silicon substrates market is driven by several factors, including the rising demand for high-sensitivity sensors, the expansion of bio-integrated devices, and the pursuit of next-generation semiconductor materials that offer both compatibility and functional enhancement. As industries seek to improve performance while reducing footprint, porous silicon’s ability to interface with electronics and biology alike is proving invaluable. The miniaturization of medical diagnostics and the growth of point-of-care testing are further accelerating adoption in biosensing and microfluidics.

Investments in advanced manufacturing techniques, coupled with increased interdisciplinary collaboration between materials scientists and life science researchers, are expanding the material’s commercial potential. Regulatory support for bio-compatible, degradable implants and the rising acceptance of silicon-based drug delivery platforms are driving innovation in the biomedical sector. As demand grows for compact, multi-functional substrates across diagnostics, energy, and environmental sectors, porous silicon is expected to become a foundational material for future high-performance applications that merge silicon’s legacy with nanostructured adaptability.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the Porous Silicon Substrates market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Type (Microporous Silicon Substrates, Mesoporous Silicon Substrates, Macroporous Silicon Substrates); End-Use (Consumer Electronics, Healthcare, Other End-Uses)

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; Spain; Russia; and Rest of Europe); Asia-Pacific (Australia; India; South Korea; and Rest of Asia-Pacific); Latin America (Argentina; Brazil; Mexico; and Rest of Latin America); Middle East (Iran; Israel; Saudi Arabia; United Arab Emirates; and Rest of Middle East); and Africa.

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