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세계의 Si EPI 웨이퍼상 질화갈륨(GaN) 시장
GaN (Gallium Nitride) on Silicon (Si) Epitaxial (EPI) Wafers
상품코드 : 1758979
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2025년 06월
페이지 정보 : 영문 181 Pages
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한글목차

Si EPI 웨이퍼상 질화갈륨(GaN) 세계 시장은 2030년까지 50억 달러에 도달

2024년에 20억 달러로 추정되는 Si EPI 웨이퍼상 질화갈륨(GaN) 세계 시장은 분석 기간인 2024-2030년 CAGR 16.9%로 성장하여 2030년에는 50억 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 본 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 Lateral GaN on Si Structure는 CAGR 17.2%를 나타내고, 분석 기간 종료까지 32억 달러에 이를 것으로 예측됩니다. Vertical GaN on Si Structure 부문의 성장률은 분석 기간에 CAGR 15.4%로 추정됩니다.

미국 시장은 5억 1,590만 달러, 중국은 CAGR16.0%로 성장 예측

미국의 Si EPI 웨이퍼상 질화갈륨(GaN) 시장은 2024년에는 5억 1,590만 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제대국인 중국은 분석 기간인 2024-2030년 CAGR 16.0%로 성장하여 2030년에는 7억 7,320만 달러 규모에 이를 것으로 예측됩니다. 기타 주목해야 할 지역별 시장으로서는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간중 CAGR은 각각 15.6%와 14.6%를 보일 것으로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 약 12.4%를 보일 전망입니다.

세계의 'Si EPI 웨이퍼상 질화갈륨(GaN)' 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

왜 GaN-on-Silicon이 반도체 소재의 게임 체인저로 부상하고 있는가?

Si EPI 웨이퍼의 질화갈륨(GaN)은 고출력 및 고주파 전자 용도에서 우수한 성능 대 비용 비율을 제공함으로써 반도체의 판도를 바꾸고 있습니다. GaN-on-Si는 5G 기지국, 위성 통신, 차량용 LiDAR, 레이더, 전기자동차 전력 변환 시스템 등 다양한 응용 분야에서 큰 호응을 얻고 있습니다. 기존 실리콘 기반 반도체와 달리 GaN-on-Si 소자는 에너지 손실을 최소화하면서 더 높은 전압과 스위칭 주파수에서 작동할 수 있어 차세대 무선 및 에너지 인프라에 필수적인 요소로 부상하고 있습니다. GaN-on-Sapphire에 비해 상대적으로 저렴한 비용으로 대면적 웨이퍼(6인치 및 8인치)를 생산할 수 있기 때문에 GaN-on-Si는 특히 비용에 민감하면서도 성능이 요구되는 분야에서 대량 생산이 가능한 상업적 대안으로 더욱 각광받고 있습니다.

에피택시 및 기판 엔지니어링의 발전은 웨이퍼의 품질을 어떻게 향상시키고 있는가?

에피택셜 성장법, 특히 유기 금속 기상 성장법(MOCVD)과 분자선 에피택시(MBE)의 기술 발전은 전위 밀도를 줄이고 열적 및 구조적 신뢰성을 향상시킴으로써 GaN-on-Si 웨이퍼의 품질을 크게 향상시켰습니다. Graded AlGaN 층과 패터닝된 실리콘 기판의 사용과 같은 강화된 버퍼층 설계 및 응력 관리 기술을 통해 격자 무결성을 개선하고 웨이퍼 휨을 최소화하며 기계적 강도를 향상시켰습니다. 이러한 기술 혁신은 고온 처리 중 균열 및 뒤틀림과 같은 GaN-on-Si 집적과 관련된 역사적 한계 중 일부를 해결했습니다. 또한, 웨이퍼 레벨 측정 및 인라인 모니터링 툴의 발전은 균일한 층 두께, 도핑 정확도, 결함 검출을 보장함으로써 고수율 생산을 지원하고 있으며, 특히 RF 프론트엔드 모듈 및 전력 IC를 위한 CMOS 호환 워크플로우에 GaN-on-Si를 통합하는 것도 진전되고 있습니다. 진행 중입니다. 이러한 기술적 도약은 GaN-on-Si 웨이퍼가 고효율 파워 일렉트로닉스 및 무선 통신 생태계의 기반 부품이 될 수 있는 길을 열어주고 있습니다.

시장 수요가 가장 빠르게 증가하고 있는 곳과 그 이유는?

GaN-on-Si EPI 웨이퍼에 대한 시장 수요는 여러 고성장 산업에서 소형, 고효율, 고출력 디바이스에 대한 요구로 인해 가속화되고 있습니다. 소비자 가전 분야에서는 GaN 기반 급속 충전기 및 전원 어댑터의 채택이 증가하고 있으며, 이는 경제적인 대규모 제조가 가능한 GaN-on-Si 기판의 양산 수요를 촉진하고 있습니다. 통신 분야에서는 GaN-on-Si가 5G 인프라에 널리 채택되고 있으며, 열 손실을 줄이면서 고주파에서 대용량의 전력을 처리할 수 있는 능력이 중요해지고 있습니다. 자동차 업계에서는 엄격한 에너지 효율과 경량화 목표를 달성하기 위해 전기자동차의 차량용 충전기 및 파워트레인 인버터에 GaN-on-Si를 활용하고 있습니다. 항공우주 및 방위 분야에서는 GaN-on-Si의 방사선 내성 및 작동 안정성으로 인해 레이더, 위성, RF 통신 시스템에 GaN-on-Si가 채택되고 있습니다. 지리적 수요는 아시아태평양, 특히 중국, 한국, 대만에서 가장 강하며, 반도체 공장과 정부 지원 연구 이니셔티브가 GaN 재료의 채택을 촉진하고 있습니다. 북미와 유럽에서도 광대역 갭 반도체에 초점을 맞춘 R&D 자금과 공장 확장이 급증하고 있습니다.

GaN-on-Si 에피택셜 웨이퍼 시장의 성장은 몇 가지 요인에 의해 주도됩니다.

GaN-on-Si 에피택셜 웨이퍼 시장의 성장은 최종 용도의 다양화, 제조 기술 혁신, 성능 중심 수요에 기반한 몇 가지 요인에 의해 주도되고 있습니다. 첫째, 5G 및 고주파 RF 시스템의 급속한 세계 확산으로 인해 고성능, 고열효율의 기판이 요구되고 있으며, GaN-on-Si는 이에 매우 적합합니다. 둘째, 교통의 전기화 및 전기자동차의 보급으로 자동차 OEM은 고효율 및 소형 실적를 필요로 하는 전력 변환 시스템에 GaN-on-Si를 채택하도록 장려하고 있습니다. 셋째, MOCVD 및 에피택시 기술의 발전으로 웨이퍼의 품질, 신뢰성, 스케일이 향상되어 GaN-on-Si의 비용 경쟁력이 높아지고 있습니다. 넷째, 소비자 가전 시장의 초고속 충전 기술로의 전환은 소형, 고출력 전원 어댑터에 사용되는 GaN-on-Si 웨이퍼의 대량 생산 수요를 직접적으로 증가시키고 있습니다. 또한, 특히 아시아태평양과 유럽에서 반도체 연구개발에 대한 공공 및 민간 투자가 증가하면서 상용화 일정이 앞당겨지고 있습니다. 이러한 상호 연관성으로 인해 GaN-on-Si는 세계 반도체 공급망 진화에서 전략적 재료로 자리매김하고 있습니다.

부문

구조(실리콘 구조의 측면 GaN, 실리콘 구조의 수직 GaN, 실리콘 구조의 하이브리드 GaN); 조달 모델(입찰 기반 조달 모델, 직접 구매 조달 모델); 수직(IT 및 통신 수직, 소비자 가전 수직, 자동차 수직, 항공우주 및 방위 수직, 기타 수직)

조사 대상 기업 예(총 47개사)

AI 통합

우리는 유효한 전문가 컨텐츠와 AI툴에 의해서, 시장 정보와 경쟁 정보를 변혁하고 있습니다.

Global Industry Analysts는 LLM나 업계 고유 SLM를 조회하는 일반적인 규범에 따르는 대신에, 비디오 기록, 블로그, 검색 엔진 조사, 방대한 양의 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 GaN (Gallium Nitride) on Silicon (Si) Epitaxial (EPI) Wafers Market to Reach US$5.0 Billion by 2030

The global market for GaN (Gallium Nitride) on Silicon (Si) Epitaxial (EPI) Wafers estimated at US$2.0 Billion in the year 2024, is expected to reach US$5.0 Billion by 2030, growing at a CAGR of 16.9% over the analysis period 2024-2030. Lateral GaN on Si Structure, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 17.2% CAGR and reach US$3.2 Billion by the end of the analysis period. Growth in the Vertical GaN on Si Structure segment is estimated at 15.4% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$515.9 Million While China is Forecast to Grow at 16.0% CAGR

The GaN (Gallium Nitride) on Silicon (Si) Epitaxial (EPI) Wafers market in the U.S. is estimated at US$515.9 Million in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$773.2 Million by the year 2030 trailing a CAGR of 16.0% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 15.6% and 14.6% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 12.4% CAGR.

Global "GaN (Gallium Nitride) on Silicon (Si) Epitaxial (EPI) Wafers" Market - Key Trends & Drivers Summarized

Why Is GaN-on-Silicon Emerging as a Game-Changer in Semiconductor Materials?

Gallium Nitride (GaN) on Silicon Epitaxial (EPI) wafers are transforming the semiconductor landscape by offering a superior performance-to-cost ratio in high-power and high-frequency electronic applications. Combining the wide bandgap and high electron mobility of GaN with the affordability and scalability of silicon substrates, this hybrid technology is enabling the production of more efficient, compact, and thermally stable devices. GaN-on-Si has gained significant traction in applications such as 5G base stations, satellite communications, automotive LiDAR, radar, and power conversion systems in electric vehicles. Unlike traditional silicon-based semiconductors, GaN-on-Si devices can operate at higher voltages and switching frequencies with minimal energy loss, which makes them critical for next-generation wireless and energy infrastructure. The ability to fabricate larger-diameter wafers (6-inch and 8-inch) at relatively lower cost compared to GaN-on-SiC or GaN-on-sapphire has further positioned GaN-on-Si as a commercially viable option for mass production, especially in cost-sensitive yet performance-demanding sectors.

How Are Advancements in Epitaxy and Substrate Engineering Enhancing Wafer Quality?

Technological progress in epitaxial growth methods-particularly Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) and Molecular Beam Epitaxy (MBE)-has significantly improved GaN-on-Si wafer quality by reducing dislocation densities and enhancing thermal and structural reliability. Enhanced buffer layer designs and stress management techniques, such as using graded AlGaN layers and patterned silicon substrates, are allowing for better lattice matching, minimized wafer bowing, and increased mechanical strength. These innovations have resolved some of the historical limitations associated with GaN-on-Si integration, such as cracking and warping during high-temperature processing. Furthermore, advancements in wafer-level metrology and in-line monitoring tools are supporting high-yield production by ensuring uniform layer thickness, doping precision, and defect detection. Integration of GaN-on-Si into CMOS-compatible workflows is also advancing, particularly for RF front-end modules and power ICs. These technological leaps are paving the way for GaN-on-Si wafers to become foundational components in high-efficiency power electronics and wireless communication ecosystems.

Where Is Market Demand Accelerating Most Rapidly and Why?

Market demand for GaN-on-Si EPI wafers is accelerating across multiple high-growth industries driven by the need for compact, efficient, and high-power devices. The consumer electronics sector is increasingly adopting GaN-based fast chargers and power adapters, spurring volume demand for GaN-on-Si substrates that allow for economical large-scale manufacturing. In telecommunications, GaN-on-Si is being widely adopted for 5G infrastructure, where its ability to handle high power at high frequencies with reduced thermal losses is crucial. The automotive industry is leveraging GaN-on-Si for onboard chargers and powertrain inverters in electric vehicles to meet stringent energy efficiency and weight reduction goals. Aerospace and defense sectors are deploying GaN-on-Si in radar, satellite, and RF communications systems due to its radiation hardness and operational stability. Geographic demand is strongest in Asia-Pacific-especially China, South Korea, and Taiwan-where semiconductor fabs and government-backed research initiatives are advancing GaN material adoption. North America and Europe are also witnessing a surge in R&D funding and fab expansions focused on wide bandgap semiconductors.

The Growth in the GaN-on-Silicon Epitaxial Wafers Market Is Driven by Several Factors…

The growth in the GaN-on-Silicon Epitaxial Wafers market is driven by several factors rooted in end-use diversification, fabrication innovation, and performance-centric demand. First, the rapid global rollout of 5G and high-frequency RF systems is necessitating high-performance, thermally efficient substrates, for which GaN-on-Si is exceptionally well-suited. Second, the electrification of transportation and proliferation of EVs is pushing automotive OEMs to adopt GaN-on-Si in power conversion systems that require high efficiency and compact footprints. Third, advances in MOCVD and epitaxy techniques have improved wafer quality, reliability, and scale, making GaN-on-Si increasingly cost-competitive. Fourth, the consumer electronics market’s shift toward ultra-fast charging technologies is directly increasing the volume demand for GaN-on-Si wafers used in compact, high-wattage power adapters. Additionally, growing public and private investments in semiconductor R&D, especially in Asia-Pacific and Europe, are accelerating commercialization timelines. These interconnected drivers are establishing GaN-on-Si as a strategic material in the evolution of the global semiconductor supply chain.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the GaN (Gallium Nitride) on Silicon (Si) Epitaxial (EPI) Wafers market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Structure (Lateral GaN on Si Structure, Vertical GaN on Si Structure, Hybrid GaN on Si Structure); Procurement Model (Tender Based Procurement Model, Direct Purchase Procurement Model); Vertical (IT & Telecom Vertical, Consumer Electronics Vertical, Automotive Vertical, Aerospace & Defense Vertical, Other Verticals)

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; and Rest of Europe); Asia-Pacific; Rest of World.

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