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2025年,全球绝缘体上碳化硅薄膜市场规模为22.9亿美元。预计该市场将从2026年的45.8亿美元增长到2034年的11638.5亿美元,预测期内复合年增长率为99.83%。
由于对高功率电子产品的需求不断增加,全球绝缘体上碳化硅(SiCOI)薄膜市场正在迅速扩大。它们是一种半导体材料,结合了二氧化硅 (SiO2) 的绝缘特性和碳化硅 (SiC) 更好的电气特性。与传统的硅基半导体相比,这种组合产生的材料能够支持更大的功率密度、在更高的温度下运行以及在更高的频率下开关。
生成式人工智能 (AI) 对绝缘体上碳化硅 (SiCOI) 薄膜行业产生重大影响,因为它通过材料设计和工艺优化来加强研发,从而提高制造效率。通过自动化对质量控制和检查至关重要的预测性维护和问题识别,可以保证提高产品的一致性。人工智能找到了新的应用,有助于创新和产品创造。通过减少制造过程中的浪费和提高能源效率,它还促进了可持续发展。
随着电动汽车采用的增长,对高功率电子产品的需求增加
受电动汽车需求增加、可再生能源基础设施扩张以及工业流程中自动化技术采用等因素的推动,多个行业对高功率电子产品的需求不断扩大。例如,出于对环境可持续性的担忧以及旨在降低汽车排放水平的政府立法的推动,汽车行业正在迅速向电动汽车(EV)转型。向电动汽车的转变需要改进的电力电子系统,能够有效控制高电压和电流,从而产生了对 SICOI 薄膜等半导体材料的需求。
制造过程的高成本和复杂性可能会阻碍市场扩张
高生产成本对许多企业(尤其是中小型企业)来说是一个重大障碍,它们可能需要额外的资源来投资生产高质量 SiC 晶体所需的昂贵设备和工艺。绝缘体上碳化硅和其他衬底的制造工艺极其复杂,需要外延生长、掺杂和器件制造等领域的特定技能。这种复杂性推高了生产成本,使企业难以实现规模经济和降低定价。此外,对制造过程标准化的要求以及高质量 SiC 晶体对少数供应商的依赖,导致生产成本较高。
电力电子技术的发展
SICOI 薄膜具有很强的导电性和热稳定性,为电力电子设备的升级提供了极具吸引力的解决方案。这些功能解决了当前电力电子设备面临的重大挑战,例如功率处理限制和工作频率。 SICO 薄膜具有开发更强大设备的潜力,能够满足可再生能源集成和电动汽车充电系统等应用的需求。此外,其特性表明可以进行高频操作,从而实现更紧凑、更高效的电力电子系统。
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该报告涵盖以下主要见解:
根据衬底,市场分为硅(Si)衬底、碳化硅(SiC)衬底、蓝宝石衬底等。
SiCOI 薄膜的多种基材,包括硅、碳化硅 (SiC) 和蓝宝石,都会对薄膜的功能、寿命和应用产生影响。特别是SiC衬底因其优异的电学和热学性能而备受青睐,这对于高频和大功率器件来说是必需的。专家预测,在电动汽车和电力电子产品需求不断增长的推动下,碳化硅衬底的需求将急剧上升。
根据晶圆尺寸,市场分为100毫米(4英寸)战、150毫米(6英寸)战、200毫米(8英寸)战和300毫米(12英寸)战。
晶圆的直径范围为 100 毫米至 300 毫米。建议使用更大的晶圆,例如 200 毫米和 300 毫米,因为它们的生产成本更低、效率更高。随着制造商努力降低开支并提高生产率,更大的晶圆尺寸变得越来越普遍。由于半导体制造技术的进步,300毫米晶圆市场预计将大幅增长。当使用 300 毫米晶圆时,预计制造成本将降低 30%,产能将增加。
根据技术,市场分为智能切割技术和研磨/抛光/粘合技术。
该部门涉及 SiCOI 薄膜生产中使用的程序和技术,例如粘合、研磨和抛光。这些技术影响成品的容量、准确性和质量。特别是,智能切割技术实现的有效薄膜移动提高了材料利用率并降低了生产成本。由于这些技术的创新,市场正在不断扩大,仅智能切割技术就有助于将某些生产过程的成本降低高达 50%
根据应用,市场分为电力电子、航空航天和国防、汽车、消费电子等。
由于可再生能源和电动汽车的使用不断增加,电力电子领域正在显着扩张。 SiCOI 薄膜对于开发电动和混合动力汽车值得信赖且高效的电源管理系统至关重要,这是汽车行业的另一个重要推动力。
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根据区域,我们对北美、南美、欧洲、中东和非洲以及亚太地区的市场进行了研究。
截至2023年,北美占据全球市场份额的40%。新技术的创新和接受受到高度重视,特别是在汽车、航空航天和电信等以多种方式使用 SiCOI 薄膜的领域。此外,强劲的投资和支持性的监管环境鼓励市场增长。此外,研究机构和工业公司形成战略联盟,促进该地区的创新和市场扩张。
由于政府在尖端半导体方面的支出、顶级 SiCOI 生产商的存在以及电子行业的强劲需求,亚太地区绝缘体上碳化硅 (SICOI) 薄膜市场正在显着扩张。 SiC 和 SiCOI 技术正在获得大量政府资助,Isabers Materials 和 SIOXS CORPORATION 等主要生产商正在增加产量。消费电子、汽车和可再生能源行业的强劲需求正在推动亚太地区 SICOI 薄膜市场的增长。
绝缘体上碳化硅 (SiCOI) 薄膜市场分布(按产地划分):
该市场的主要参与者包括: