Η αναδυόμενη αγορά υποστρώματος αυξήθηκε με ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 27%

Λόγω της ανάγκης βελτίωσης των περιορισμών απόδοσης και κόστους, τα νέα υλικά, οι πλατφόρμες και τα σχέδια διερευνάται συνεχώς στη βιομηχανία ημιαγωγών. Η τελευταία δεκαετία, ορισμένοι σύνθετοι ημιαγωγοί, όπως το αρσενίδιο του γαλλίου (GAAS) για ραδιοσυχνότητα (RF) και το Silicon Carbid (SIC) για τα ηλεκτρονικά ισχύος, έχουν ανταγωνιστεί επιτυχώς με πυρίτιο και εισήγαγαν τη μαζική αγορά.

Έτσι, ποιο αναδυόμενο υπόστρωμα ημιαγωγών θα είναι ο επόμενος παίκτης; Στην τελευταία έκθεσή της, τα αναδυόμενα υποστρώματα ημιαγωγών 2023, η Yole Intelligence (μέρος του ομίλου Yole) διερευνά την κατάσταση των αναδυόμενων τεχνολογιών υποστρώματος ημιαγωγών, συμπεριλαμβανομένου του αντιμονιδίου γαλλίου (GASB), του αντιμονιδίου ινδίου (INSB) Τα πρότυπα προσθήκης, έρευνα αγοράς και στρατηγικές συμβουλευτικές εταιρείες έχουν μελετήσει διάφορες πιθανές εφαρμογές, όπως η ηλεκτρονική ισχύος, η ραδιοσυχνότητα και η φωτονική, συμπεριλαμβανομένων των διόδων λέιζερ, των διόδων εκπομπής φωτός (LED), των αισθητήρων και των ανιχνευτών.

Συμπεριλαμβανομένων των GASB, InsB, Bulk GaN, GA2O3, BULK ALN και Diamond, καθώς και μηχανικά υποστρώματα και πρότυπα, η αναδυόμενη αγορά υποστρώματος αξίζει 63,6 εκατομμύρια δολάρια το 2022 και εκτιμάται ότι θα αυξηθεί σε CAGR 27% έως 2028 σε πάνω από 264,5 εκατομμύρια δολάρια.

Ο Δρ. Taha Ayari, σύνθετος ημιαγωγός και αναδυόμενη τεχνολογία υποστρώματος και αναλυτής της αγοράς στο Yole Intelligence, επισημαίνει ότι η αγορά ηλεκτρονικών εξουσιών, που οδηγείται από μια ποικιλία εφαρμογών όπως το EV/Hev (ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα). Το Sapphire) έχει διεισδύσει στην αγορά ηλεκτρονικών ισχύος μετά από μια μακρά αναπτυξιακή διαδικασία και αναμένεται να αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 25% της αγοράς ηλεκτρονικών ισχύος μέχρι το 2028, 'πρόσθεσε.

Από την άλλη πλευρά, η αγορά οπτοηλεκτρονικής έχει σημειώσει σταθερή ανάπτυξη σε συσκευές με βάση το GASB, όπως υπερύθμονα (IR) λέιζερ και απεικονιστές, που οδηγούνται από στρατιωτικές εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας και εξειδικευμένων. Η έκθεση εξετάζει επίσης την κατάσταση της αγοράς INSB. Σε σχέση με τα υποστρώματα χύδην GAN ​​στις εφαρμογές των καταναλωτών, των βιομηχανικών και των αυτοκινήτων, η αγορά θεωρείται σταθερή, με βιομηχανικές εφαρμογές να έχουν μεγαλύτερη ώθηση. Κατά τη διάρκεια της πανδημίας, τα συστήματα απολύμανσης/καθαρισμού UVC άρχισαν να χρησιμοποιούν υποστρώματα χύδην ALN. Αυτό θα οδηγήσει την αγορά υποστρώματος ALN σε ένα σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) κατά 22% κατά τη διάρκεια του 2022-2028, ο υψηλότερος μεταξύ όλων των αναδυόμενων φωτονικών υποστρωμάτων. Αυτό θα οδηγήσει την αγορά υποστρώματος ALN σε ένα σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) κατά 22% κατά τη διάρκεια του 2022-2028, το υψηλότερο μεταξύ όλων των αναδυόμενων φωτονικών υποστρωμάτων.

Ο Δρ Ali Jaffal, ο σύνθετος ημιαγωγός και η αναδυόμενη τεχνολογία υποστρώματος και ο αναλυτής της αγοράς στο Yole Intelligence, σημειώνονται: 'Η αναδυόμενη δραστηριότητα του υποστρώματος επικεντρώνεται κυρίως στην ανάπτυξη της τεχνολογίας για την καλύτερη ποιότητα των υλικών, τις υψηλότερες αποδόσεις και το χαμηλότερο κόστος παραγωγής. Αυτό, σε συνδυασμό με τις αυξανόμενες διαμέτρους υποστρώματος, θα οδηγήσει τη βιομηχανία υποστρώματος εκκολαπτόμενων υποστρώσεων προς τη μαζική παραγωγή. '

Για τη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών ισχύος, ένα ώριμο χυτήριο απαιτεί τουλάχιστον ένα μέγεθος πλακιδίων 6 ιντσών για παραγωγή μεγάλου όγκου. Αυτό έχει ωθήσει τους κατασκευαστές υποστρώματος να βελτιστοποιήσουν τις τεχνικές κατασκευής και να αυξήσουν το μέγεθος των πλακιδίων. Για τα διαμάντια έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για να αποκτήσουν ένθετα διαμάντια μέχρι 28mm x 28mm από την Petched Pitch Pity (EDP), καθώς και ετερογενή διαμάντια που καλλιεργούνται σε περίπου 6 ίντσες σε διάμετρο σε πυρίτιο ή υποστρώματα ζαφείρι από Orbray ή Audiatec. Επιπλέον, τα υποστρώματα GaN χύδην 6 ιντσών έχουν αποδειχθεί χρησιμοποιώντας επιταξία φάσης ατμών υδριδίου (HVPE) και άλλες τεχνικές, αν και απαιτούνται ακόμα περισσότερες εργασίες για τη βελτίωση της ποιότητας του υλικού και την ικανοποίηση των απαιτήσεων εφαρμογής. Επίσης, για το GA2O3, χρησιμοποιούνται διαφορετικές τεχνικές ανάπτυξης τήγματος, με EFG (Edge Defined Film Growth) πιο υποσχόμενη για την επίτευξη πλακών 6 ιντσών με αποδεκτή ποιότητα υλικού στην παραγωγή όγκου. Για τα μηχανικά υποστρώματα, χρησιμοποιούνται προηγμένες τεχνικές διάσπασης και συγκόλλησης για να ξεπεραστούν οι προκλήσεις των μεγαλύτερων ενιαίων κρυστάλλων υποστρωμάτων και της καλύτερης ποιότητας του υλικού.