De opkomende substraatmarkt groeide met een samengestelde jaarlijkse groei van 27%

Vanwege de noodzaak om de prestaties en kostenbeperkingen te verbeteren, worden nieuwe materialen, platforms en ontwerpen voortdurend onderzocht in de halfgeleiderindustrie. Sommige samengestelde halfgeleiders, zoals Gallium -arsenide (GaAs) voor de massamarkt, hebben het afgelopen decennium succesvol concurreren met silicon en de massamarkt.

Dus, welk opkomende halfgeleidersubstraat zal de volgende game-wisselaar zijn? In its latest report, Emerging Semiconductor Substrates 2023, Yole Intelligence (part of Yole Group) investigates the state of emerging semiconductor substrate technologies,Including gallium antimonide (GaSb), indium antimonide (InSb), bulk gallium nitride (GaN), gallium oxide (Ga2O3), bulk aluminum nitride (AlN) and diamond, as well as Engineered substraten en sjablonen. Aan toevoeging hebben marktonderzoek en strategische adviesbureaus verschillende potentiële toepassingen bestudeerd, zoals stroomelektronica, radiofrequentie en fotonica, waaronder laserdioden, licht-emitterende diodes (LED's), sensoren en detectoren.

Inclusief GASB, INSB, BULK GAN, GA2O3, BULK ALN en Diamond, evenals ontwikkelde substraten en sjablonen, is de opkomende substraatmarkt in 2022 $ 63,6 miljoen waard en wordt geschat op een CAGR van 27% tot en met 2028 tot meer dan $ 264,5 miljoen.

Dr. Taha Ayari, samengestelde halfgeleider en opkomende substraattechnologie en marktanalist bij Yole Intelligence, wijst erop dat de Power Electronics Market, aangedreven door een verscheidenheid aan toepassingen zoals EV/HEV (elektrische en hybride voertuigen), hernieuwbare energie en voedingsmogelijkheden worden gedomineerd door Silicon-gebaseerde technologieën. Sapphire) zijn de Power Electronics Market binnengedrongen na een lang ontwikkelingsproces en zullen naar verwachting meer dan 25% van de Power Electronics Market in 2028 vertegenwoordigen, 'voegde hij eraan toe. Vanaf dit momentum verwacht Yole Intelligence Volume Gan -groei in verticale GAN -apparaten en ontwikkelde substraten (Smartsic van Soitec, Sickrest van SICOXS en QST van QROMIS) over de volgende vijf jaar.

Aan de andere kant heeft de Optoelectronics-markt een gestage groei gezien in op Gasb gebaseerde apparaten zoals infrarood (IR) lasers en imagers, aangedreven door high-end en niche militaire toepassingen. Het rapport beoordeelt ook de status van de INSB -markt. Met betrekking tot bulk GAN -substraten in consumenten-, industriële en automobieltoepassingen wordt de markt als stabiel beschouwd, met industriële toepassingen die zijn ingesteld om een ​​grotere boost te krijgen. Tijdens de pandemie begonnen UVC -desinfectie/zuiveringssystemen bulk ALN -substraten te gebruiken. Dit zal de ALN-substraatmarkt drijven naar een samengestelde jaarlijkse groeipercentage (CAGR) van 22% in 2022-2028, de hoogste van alle opkomende fotonische substraten. De pandemie, UVC desinfectie/zuiveringssystemen begonnen bulk ALN-substraten te gebruiken. Dit zal de ALN-substraatmarkt drijven naar een samengestelde jaarlijkse groeipercentage (CAGR) van 22% in 2022-2028, de hoogste van alle opkomende fotonische substraten.

Dr. Ali Jaffal, Samengestelde halfgeleider en opkomende substraattechnologie en marktanalist bij Yole Intelligence, opgemerkt: 'Emerging Substraatactiviteit is voornamelijk gericht op technologieontwikkeling voor betere materiaalkwaliteit, hogere opbrengsten en lagere productiekosten. ' Natuurlijk moet deze duw worden ondersteund door marktvraag en volume -toepassingen die de juiste specificaties definiëren voor verschillende substrates. Dit, gecombineerd met toenemende substraatdiameters, zal de opkomende substraatindustrie naar massaproductie drijven. '

Voor de Power Electronics-industrie vereist een volwassen gieterij ten minste een 6-inch wafergrootte voor productie met een hoge volume. Dit heeft ertoe geleid dat substraatfabrikanten om de fabricatietechnieken te optimaliseren en de wafelgrootte te vergroten. Voor diamanten zijn methoden ontwikkeld om ingelegde diamanten tot 28 mm x 28 mm te verkrijgen van geëtste pitchdichtheid (EDP), evenals heterogene diamanten die worden gekweekt tot ongeveer 6 inch in diameter op silicium- of saffiersubstraten van Orbray of Audiatec. Bovendien zijn 6-inch bulk GaN-substraten aangetoond met behulp van Hydridedapor Phase Epitaxy (HVPE) en andere technieken, hoewel er nog meer werk nodig is om de materiaalkwaliteit te verbeteren en aan de toepassingsvereisten te voldoen. Ook voor GA2O3 worden verschillende smeltgroeipechnieken gebruikt, waarbij EFG (Edge Defined Film Growth) het meest veelbelovend is om 6-inch wafels te bereiken met een acceptabele materiaalkwaliteit in volumeproductie. Voor ontwikkelde substraten worden geavanceerde splitsing- en bindingstechnieken gebruikt om de uitdagingen van grotere single crystal -substraten en betere materiaalkwaliteit te overwinnen.