ID : CBI_1168 | 업데이트 날짜 : | 작성자 : 아밋 사티 카테고리 : 반도체 및 전자
RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장 규모는 2024년 14억 6,828만 달러에서 2032년 59억 6,838만 달러로 증가할 것으로 예상되며, 2025년에는 17억 2,344만 달러 증가하여 2025년부터 2032년까지 연평균 성장률 19.20%를 기록할 것으로 전망됩니다.
GaN(질화갈륨)은 고주파 애플리케이션을 위한 반도체 분야의 선도적인 고전력 기술입니다. GaN은 무선 통신, 마이크로파, 전기 부품 등 고주파 관련 무선 주파수(RF) 응용 분야에 이상적인 기판으로 여겨집니다. GaN은 고효율, 고전력 밀도, 열전도도 등 주요 특성을 지니고 있어 RF 응용 분야에서 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
게다가 RF GaN은 방위 산업 분야에서 폭넓게 활용되어 레이더 및 항공 전자 시스템에 사용되고 있습니다. 또한, 무선 통신 네트워크, 무선 통신 등에서 향상된 연결성을 통해 RF GaN이 제공하는 주요 특성은 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 예를 들어, 2022년 6월, Qorvo Inc.는 미국 국방부(DoD)로부터 국내 시장과 협력하여 개방형 SOTA RF GaN 파운드리 개발을 위한 STARRY NITE 프로그램 참여 업체로 선정되었습니다.
GaN 기반 소자는 기존 무선 주파수 대역을 사용하는 이동통신을 포함한 첨단 RF 애플리케이션에서 높은 활용도를 보입니다. 5세대 인터넷과 같은 기술의 등장으로 통신 품질 향상을 위해 더 높은 무선 주파수 대역에서 사용될 가능성이 높아졌습니다. 높은 전자 이동도, 높은 항복 전압, 높은 전류 밀도 등 GaN의 뛰어난 특성 덕분에 RF GaN의 성장이 가속화되고 있습니다.
GaN은 4세대 통신에 사용되는 기존 GaAs(갈륨비소) 및 Si보다 더욱 발전된 소재입니다. 또한, 앞서 언급된 GaN의 주요 특성은 모바일 기기의 프런트엔드 모듈에 탑재되는 전력 증폭기(PA)에 사용 시 높은 에너지 효율을 제공한다는 점입니다. 모바일 기기에서 프런트엔드 모듈의 핵심 역할은 안테나와 무선 신호를 송수신하여 안테나 구동을 위한 더 넓은 전송 범위를 제공하는 것입니다. 또한, GaN은 모바일 기기의 고주파수 작동을 최적화하는 데 도움을 주며, RF GaN 시장 성장을 견인하고 있습니다.
예를 들어, 혁신 기업인 imec은 저주파수 이동 통신을 위한 고급 RF 분야에서 GaN의 광범위한 응용 분야에 집중하고 있습니다. 따라서 무선 신호 처리 공정에 GaN 기판을 사용하는 사례가 증가함에 따라 RF GaN 시장 성장도 촉진되고 있습니다.
GaN은 통신 및 신호 전송 분야에서 광범위한 응용 분야를 통해 항공우주 및 방위 산업에 혁명을 일으켰습니다. 무선 주파수에서 방출되는 무선 신호는 레이더, 군사 통신, 전자전을 포함한 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
더 나아가, 고전력 반도체 소자는 군 및 항공우주 산업의 항공기 및 관련 장비의 핵심 부품 제조에 큰 수요가 있습니다. 군용 RF GaN으로 제조된 장비는 감시, 이물질 감지, 탐사 및 탐지 등에 사용됩니다. 또한, 항공기 및 군용 차량의 신호 증폭 및 조기 감지를 위한 강력한 증폭기와 트랜지스터에 대한 수요가 증가함에 따라 RF GaN 시장 성장이 더욱 가속화되고 있습니다.
RF GaN 시장 성장 둔화의 주요 원인은 GaN이 GaAS 및 Si와 같은 유사 소재에 비해 높은 비용 때문입니다. GaN의 높은 재료 비용과 낮은 공급량은 소신호 모노리식 마이크로파 집적 회로(MMIC) 및 저잡음 증폭기(LNA) 소자에서 RF GaN에 대한 수요를 감소시키는 경향이 있으며, 이는 시장 성장을 더욱 저해하고 있습니다. 더욱이, 1000°C의 고온에서 Ga2O3와 NH3를 반응시켜 제조하는 데 드는 비용은 최종 제품의 가격을 상승시켜 궁극적으로 GaN 가격 상승으로 이어집니다. 따라서 앞서 언급한 제한된 적용 분야와 높은 제조 비용으로 인해 RF GaN 시장의 성장이 제약되고 있습니다.
실리콘 LDMOS와 갈륨비소(GaAs)는 저렴한 비용으로 오랫동안 사용되고 있는 널리 알려진 기술입니다. 더욱이, 실리콘 LDMOS는 셀룰러 기지국, 방송 송신기 등 RF 전력 응용 제품에서 더 높은 활용률을 보이고 있습니다. 또한, GaAs와 실리콘 LDMOS는 우수한 전력 저장 및 처리 성능과 높은 전자 이동도라는 동일한 이점을 제공하지만, 이는 GaN 기반 무선 주파수 시장의 활용도를 제한하고 있습니다.
통신 분야에서 IoT(사물 인터넷) 구현을 포함한 기술의 등장은 RF GaN 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 5G 기술의 성장으로 IoT 기반 기기의 높은 활용률을 비롯한 여러 요인이 IoT 관련 기기 간의 통신을 활성화할 것으로 예상됩니다. 또한, 고전력 처리를 위한 에너지 저장 장치의 성장은 예측 기간 동안 RF GaN에 대한 수요를 더욱 증가시킬 것으로 예상됩니다.
보고서 속성 | 보고서 세부 정보 |
연구 일정 | 2019-2032 |
2032년 시장 규모 | 59억 6,838만 달러 |
CAGR (2025-2032) | 19.2% |
유형별 | GaN-on-Si, GaN-on-SiC 및 기타 |
제품 유형별 | RF 트랜지스터, RF 증폭기 및 기타 |
응용 분야별 | 레이더 및 항공 전자, 하이브리드 및 EV 부품, 무선 인프라, 위성 통신, 유선 광대역, 데이터 센터, 견인 모터 및 기타 |
지역별 | 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 |
주요 기업 | 코르보(Qorvo, Inc.), 아날로그 디바이스(Analog Devices, Inc.), 에테르컴(Aethercomm), 울프스피드(WOLFSPEED, Inc.), 인테그라 테크놀로지스(Integra Technologies Inc.), 메이컴 테크놀로지(MACOM Technology), 미쓰비시 전기(Mitsubishi Electric Corporation), ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics), 레이시온 테크놀로지스(Raytheon Technologies Corporation), 맥스리니어(MaxLinear), 마이크로세미(Microsemi), NXP 반도체(NXP Semiconductors), 스미토모 전기공업(Sumitomo Electric Industries, Ltd.), 머큐리 시스템즈(Mercury Systems, Inc.) |
세그먼트 유형은 GaN-on-Si, GaN-on-SiC, 기타로 구분됩니다.
GaN-on-SiC 세그먼트는 2024년 RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장에서 52.4%의 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 열전도도 기반의 GaN-on-SiC는 높은 전력 밀도와 고온에서 소자를 작동시킬 수 있는 주요 특징을 제공함으로써 해당 세그먼트 유형별 시장 성장을 견인하고 있습니다. 더욱이, GaN-on-SiC는 결정의 결함 밀도를 낮추고 누설을 줄여 제품 신뢰성을 향상시키는 완벽한 조합으로 여겨지며, 이는 시장 성장을 더욱 촉진하는 경향이 있습니다.
예를 들어, 2020년 8월, MACOM Technology는 GaN-on-SiC 기반 전력 증폭기 신제품 MAPC-A1000과 MAPC-A1100을 출시하여 다양한 산업 분야에서 GaN-on-SiC의 적용을 확대했습니다.
게다가, GaN-on-Si 분야는 예측 기간 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. GaN-on-Si 기술은 비용 측면에서도 가치 있는 증착 기술을 보여줍니다. 더욱이, GaN-on-Si는 상당한 전압에서 작동할 수 있어 저전압에서 작동하는 경향이 있는 소형 장치에 대한 적용을 확대할 것입니다.
제품 유형 세그먼트는 RF 트랜지스터, RF 증폭기, 기타로 세 갈래로 나뉩니다.
트랜지스터 부문은 2024년 RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. GaN 트랜지스터는 Eudyna Corporation에서 개발한 HEMT(고전자 이동도 트랜지스터) 형태로 처음 도입된 이후 10년 동안 광범위하게 적용되어 왔습니다. 높은 선형성, 넓은 주파수 범위, 높은 전력 밀도 등의 특징은 GaN 기반 RF 트랜지스터 시장 성장을 촉진해 왔습니다. 또한, 고주파 및 전력을 사용하는 전자 시스템에 대한 요구 증가는 RF 트랜지스터 부문의 시장 성장을 견인하고 있습니다.
증폭기 부문은 예측 기간 동안 RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장에서 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 증폭기의 성장은 통신 시스템에 필요한 무선 신호를 증폭하는 장비의 광범위한 응용 분야에 기인합니다. 또한, 전 세계 항공우주 및 방위 산업의 확장으로 인해 예측 기간 동안 시장 성장이 더욱 가속화될 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2021년 12월, CAES는 항공우주 및 방위 분야 전자전 시스템용 광대역 GaN 기반 고전력 RF 증폭기를 출시했습니다.
응용 분야는 레이더 및 항공전자, 하이브리드 및 EV 부품, 무선 인프라, 위성 통신, 유선 광대역, 데이터 센터, 견인 모터 등으로 구분됩니다.
레이더 및 항공전자는 2024년에 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것이며, 예측 기간 동안 RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장에서 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 다양한 레이더 대역에서 작동하는 고급 제품에 대한 수요 증가로 인해 레이더 및 항공전자 분야에서 RF GaN 시장 성장이 가속화되고 있습니다. 예를 들어, Qorvo, Inc.는 9~10.5GHz 주파수의 X-밴드 레이더에서 작동하도록 특별히 설계된 질화갈륨 MMIC 프런트엔드 모듈(FEM)인 QPM2637을 출시했습니다. 또한, QPM2637은 QGaN25 0.25um GaN-on-SiC 공정으로 제조됩니다.
지역별 세그먼트는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카를 포함합니다.
북미 시장은 2024년 4억 8,704만 달러에서 2032년까지 19억 3,435만 달러 이상으로 성장할 것으로 예상되며, 2025년에는 5억 7,059만 달러 증가할 것으로 예상됩니다. 또한, 미국은 2025년 이 지역에서 58.56%의 최대 매출 점유율을 기록했습니다. 북미는 MACOM Technology, Qorvo Inc., WOLFSPEED, Inc. 등 주요 기업들의 진출로 GaN 기반 제품 연구 개발에 크게 기여하고 있습니다. 이 지역은 반도체, 항공우주 및 방위, 통신 등 다양한 분야에서 지속적인 성장을 보이고 있으며, RF GaN 시장 성장에 박차를 가하고 있습니다. 예를 들어, 2021년 12월, Transphorm, Inc.는 미국 국방고등연구계획국(DARPA)으로부터 상업용 및 국방부(DoD) 무선 주파수 애플리케이션용 GaN 솔루션 제조를 위한 90만 달러 규모의 계약을 체결했습니다.
아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 19.6%로 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이 지역의 급속한 도시화, 산업화, 그리고 개발 등의 요인으로 인해 이 지역의 시장 성장에 수익성 있는 기회가 창출되고 있습니다. 또한, 5G 네트워크 구축 증가에 따른 지역 내 국방 및 통신 산업의 확장은 예측 기간 동안 해당 지역의 RF GaN 기술 도입에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.
RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장은 경쟁이 매우 치열하며, 본 보고서는 업계 주요 기업에 대한 자세한 정보와 함께 시장 현황을 분석했습니다. 또한, 혁신, 인수, 합병 및 파트너십의 급증은 RF GaN(무선 주파수 질화갈륨) 시장의 성장을 더욱 가속화했습니다. 시장의 주요 업체는 다음과 같습니다.