ID : CBI_1119 | 업데이트 날짜 : | 작성자 : CBI 카테고리 : 반도체 및 전자
포토다이오드 시장은 2022년 7억 3,837만 달러에서 2030년 13억 7,238만 달러 이상으로 성장할 것으로 예상되며, 2023년부터 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 8.2%로 성장할 것으로 예상됩니다.
포토다이오드는 빛 에너지를 전류로 변환하는 반도체 소자입니다. 포토다이오드는 구조 및 재료에 따라 특정 파장 범위의 빛에 민감합니다. 빛이 포토다이오드에 닿으면, 빛의 광자가 반도체 재료에 흡수되어 전자-정공 쌍을 생성합니다. 전자-정공 쌍은 입사광의 세기에 비례하는 전류를 생성합니다. 또한, 광통신 시스템, LiDAR(Light Detection and Ranging), 바코드 판독기, 광학 센서 등 다양한 응용 분야에서 빛의 세기를 정확하게 측정하는 데 사용됩니다.
스마트폰은 포토다이오드를 주변광 센서로 사용하여 주변광 조건을 측정하고, 기기가 최적의 가시성을 위해 디스플레이 밝기를 자동으로 조절하고 배터리 수명을 절약할 수 있도록 합니다. 향상된 디스플레이 기능을 갖춘 스마트폰에 대한 수요 증가는 더욱 정확하고 민감한 주변광 센서에 대한 수요를 촉진하여 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 또한, 스마트폰은 제스처 인식 기술을 채택하여 사용자가 손을 흔들거나 스와이프하는 등의 제스처를 통해 기기와 상호작용할 수 있도록 합니다. 제스처 인식 모듈에는 포토다이오드가 사용되어 사용자의 손 움직임에서 반사되는 빛을 감지합니다. 스마트폰에 제스처 인식 기능이 통합됨에 따라 시장 성장이 크게 촉진되고 있습니다. 시장 분석에 따르면 스마트폰 보급률이 증가함에 따라 주변광 감지 및 제스처 인식을 위한 포토다이오드 수요가 증가하고 있으며, 이는 시장 성장을 촉진하는 것으로 나타났습니다.
자동차 산업은 적응형 크루즈 컨트롤, 차선 이탈 경고, 충돌 회피, 자동 비상 제동 등의 기술을 포함하는 ADAS 도입이 빠르게 증가하고 있습니다. 포토다이오드는 물체 감지, 거리 측정, 주변광 감지 등의 작업을 수행하는 시스템에 설치됩니다. 또한, 향상된 에너지 효율과 수명으로 인해 자동차 조명 분야에도 널리 사용되고 있습니다. 이 제품은 LED 조명 시스템에서 광 감지 및 피드백 제어를 위해 사용되어 일관된 조도를 보장하고 주변 환경에 따라 밝기 수준을 조절하여 포토다이오드 시장 성장을 촉진하는 데 크게 기여합니다.
또한, 포토다이오드의 높은 감도는 자동차 광 센서의 소신호 감지를 가능하게 하여 탁월한 신호 대 잡음비를 제공합니다. 또한, 시장 동향 분석 결과, 에피택셜 기술의 등장으로 광범위한 감도에서 효율적으로 작동하여 정확한 결과를 제공할 수 있게 되어 시장 성장에 상당한 기여를 하고 있는 것으로 나타났습니다.
포토다이오드의 낮은 온도 안정성은 성능 저하를 초래하여 빛을 전기 신호로 정확하게 변환하는 능력에 영향을 미칩니다. 비효율적인 변환은 측정 오류, 감도 저하, 신호대잡음비(SNR) 감소로 이어져 성능에 부정적인 영향을 미칩니다. 또한, 온도 불안정성은 장기적인 신뢰성과 작동 수명에도 영향을 미칩니다. 극심한 온도 변화는 열 응력을 유발하여 노화를 가속화하고, 고장률을 증가시키며, 시스템 신뢰성을 저하시킵니다. 더욱이, 온도 변동은 포토다이오드 기반 시스템의 측정 부정확성을 초래하여 잘못된 광 측정 및 감지를 초래하고, 결과적으로 포토다이오드 시장 수요를 저해합니다.
포토트랜지스터는 포토다이오드에 비해 빛에 대한 감도가 높아 시장을 저해하고 있습니다. 높은 감도로 인해 낮은 수준의 빛도 감지할 수 있어 약하거나 먼 거리의 빛 신호를 사용하는 애플리케이션에 적합합니다. 또한, 포토트랜지스터에 내장된 증폭단은 신호대잡음비(SNR)를 향상시킵니다. 포토트랜지스터는 약한 빛 신호를 증폭하고 잡음에 비해 더 강한 출력 신호를 제공하여 감지 정확도와 성능을 향상시킵니다. 또한, 포토트랜지스터는 응답 속도가 빨라 시장 성장에 더욱 걸림돌이 됩니다. 트랜지스터 소자는 광 신호의 스위칭 및 증폭 속도를 높여 광 강도 변화에 대한 감지 및 대응 속도를 높여줍니다. 결과적으로, 시장 동향 분석 결과, 향상된 감도, 향상된 신호 대 잡음비, 그리고 포토트랜지스터가 제공하는 빠른 응답 시간 등의 앞서 언급한 요소들이 포토다이오드 시장 수요를 저해하고 있는 것으로 나타났습니다.
LiDAR(Light Detection and Ranging) 기술은 주변 환경에 대한 3D 인식 및 매핑을 제공하여 자율주행차에서 중요한 역할을 합니다. 포토다이오드는 LiDAR 시스템의 필수 구성 요소로, 반사되는 빛을 감지 및 측정하여 상세한 지도를 생성하고 장애물을 감지합니다. 또한, 자율주행차의 물체 감지 및 충돌 방지 시스템에도 사용됩니다. 이 시스템은 포토다이오드를 포함한 센서를 사용하여 실시간으로 주변 환경을 감지하고 분석하고, 이를 통해 차량이 다른 차량, 보행자, 장애물을 감지할 수 있도록 합니다. 이후 시장 동향 분석에 따르면 자율주행차의 증가는 LiDAR 애플리케이션, 물체 감지 및 충돌 방지 시스템용 포토다이오드 시장 기회를 확대할 것으로 예상됩니다.
보고서 속성 | 보고서 세부 정보 |
연구 일정 | 2017-2030 |
2030년 시장 규모 | 13억 7,238만 달러 |
CAGR (2023-2030) | 8.2% |
유형별 | PIN 포토다이오드, PN 포토다이오드, 쇼트키 포토다이오드, 애벌랜치 포토다이오드 |
재료별 | 게르마늄, 실리콘, 인듐 갈륨 비소, 갈륨 인화물 및 기타 |
작동 모드별 | 광전도 모드(역방향 바이어스) 및 태양광 모드(제로 바이어스) |
최종 사용자별 | 통신, 항공우주 및 방위, 의료, 자동차, 가전제품 및 기타 |
지역별 | 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 |
주요 기업 | 에드먼드 옵틱스, 엑셀리타스 테크놀로지스, 퍼스트센서 AG, 하마마츠 포토닉스 도이칠란트, 파나소닉, 교세미, OSI 광전자, 오스람 광전자, 롬 세미컨덕터, 셈텍 |
유형별 세그먼트는 PIN 포토다이오드, PN 포토다이오드, 쇼트키 포토다이오드, 애벌랜치 포토다이오드로 분류됩니다.
PIN 포토다이오드는 2022년 37.4%로 가장 큰 시장 점유율을 차지했으며, 향후 몇 년 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 PIN 포토다이오드가 빛에 대한 높은 감도를 통해 낮은 수준의 빛 정확도를 감지할 수 있는 능력에 기인합니다. 또한, PIN 포토다이오드는 가시광선, 근적외선, 자외선을 포함한 광범위한 파장을 감지합니다. 이러한 다이오드의 다재다능함은 통신, 산업 감지, 의료 기기, 과학 연구 등 다양한 분야에 적용 가능합니다. 또한, 광 강도의 급격한 변화를 감지하는 응답 시간이 빠르고 다른 다이오드에 비해 상대적으로 비용 효율적이어서 포토다이오드 시장 동향에 더욱 기여하고 있습니다.
재료 부문은 게르마늄, 실리콘, 인듐, 갈륨비소, 갈륨으로 분류됩니다. 인화물 등이 있습니다.
실리콘은 2022년 전체 광다이오드 시장 점유율에서 가장 큰 비중을 차지했습니다. 실리콘은 적절한 밴드갭을 가지고 있어 가시광선과 근적외선 스펙트럼의 일부를 효율적으로 흡수할 수 있기 때문입니다. 이러한 적절한 대역폭 덕분에 실리콘 광다이오드는 가전제품, 산업 자동화, 광통신 등 다양한 분야에 활용될 수 있습니다. 또한, 반도체 산업에서 널리 사용되는 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 기술과 쉽게 통합될 수 있습니다. 이러한 통합을 통해 응집력 있는 광다이오드 어레이를 개발할 수 있으며, 광다이오드와 다른 전자 부품의 공동 집적을 가능하게 하여 기능을 향상시키고 비용을 절감할 수 있습니다. 결론적으로, 세그먼트별 동향 분석 결과, 적절한 대역폭과 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 기술의 집적을 포함한 앞서 언급한 요소들이 포토다이오드 시장 동향을 견인하는 데 기여하고 있음을 보여줍니다.
인듐 갈륨 비소(InGaAs) 포토다이오드는 향후 몇 년 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 InGaAs 포토다이오드가 500~2500나노미터(nm) 범위의 근적외선(NIR) 스펙트럼에서 뛰어난 감도를 제공하는 능력에 기인합니다. 이 파장 범위는 통신, 분광학, 센싱 등 NIR 영역의 빛 감지 응용 분야에서 특히 중요합니다. 또한, NIR 범위에서 높은 응답성과 양자 효율을 나타내어 빛을 고감도의 전기 신호로 변환합니다.
동작 모드는 광전도 모드(역방향 바이어스)와 태양광 모드(영방향 바이어스)로 구분됩니다.
2022년 태양광 모드는 전체 포토다이오드 시장 점유율에서 가장 큰 비중을 차지했습니다. 태양광 모드 포토다이오드는 입사광 강도에 정비례하는 전류를 생성하여 외부 바이어스 전압을 필요로 하지 않기 때문입니다. 또한, 태양광 모드 포토다이오드는 광범위한 광 강도에 대해 선형적인 응답을 보입니다. 선형성은 광학 센싱 및 이미징을 포함하여 정확하고 신뢰할 수 있는 측정이 필요한 애플리케이션에 유리합니다. 선형 응답은 광 신호의 정밀한 정량화 및 해석을 가능하게 하여 태양광 모드 작동의 성장을 촉진하는 데 크게 기여합니다.
광전도 모드는 예측 기간 동안 시장에서 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 시장 성장은 광전도 모드 광다이오드가 태양광 모드 광다이오드보다 더 높은 감도를 제공할 수 있기 때문입니다. 광전도 모드에서 광다이오드에 인가되는 역방향 바이어스는 광전류를 증폭시켜 감도를 향상시킵니다. 역방향 바이어스 덕분에 광다이오드는 저조도 감지 또는 약한 신호 측정이 필요한 응용 분야, 즉 과학 연구, 광자 계수, 저조도 이미징에 사용될 수 있습니다. 또한, 태양광 광다이오드보다 응답 시간이 빠르므로 광통신, 데이터 전송, 고주파 감지 등 고속 감지에 적합합니다. 빠른 응답 속도는 신속한 신호 감지 및 처리를 가능하게 하여 예측 기간 동안 포토다이오드 시장 동향을 가속화하는 데 크게 기여합니다.
최종 사용자 부문은 통신, 항공우주 및 방위, 의료, 자동차, 가전제품 등으로 분류됩니다.
통신 분야는 2022년 가장 큰 시장 점유율을 차지했는데, 포토다이오드는 광통신 시스템에서 광 신호를 전기 신호로 또는 그 반대로 변환하는 데 널리 사용되기 때문입니다. 또한, 더 빠른 데이터 속도와 더 높은 네트워크 용량을 제공하는 5G 기술의 등장 또한 시장 성장에 기여하고 있습니다. 포토다이오드는 5G 네트워크에서 사용되는 고속 광 신호를 수신 및 변환하고, 기지국과 중앙 네트워크 인프라 간의 데이터 전송에 중요한 역할을 합니다. 또한 정부는 통신 인프라 개선에 막대한 투자를 하고 있으며, 이는 시장 성장을 더욱 가속화하고 있습니다.
가전 시장은 예측 기간 동안 시장에서 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 시장 성장은 가전 제품에 주변광 감지를 위한 포토다이오드 도입이 증가한 데 기인합니다. 포토다이오드는 주변광 강도를 측정하여 기기의 디스플레이 밝기 또는 키보드 백라이트를 자동으로 조절합니다. 이 기능은 최적의 가시성과 에너지 효율을 보장하여 사용자 편의성을 높이고 배터리 수명을 연장합니다. 또한, 적외선(IR) LED와 함께 사용되어 가전 제품의 근접 감지 기능을 구현합니다. 이 센서는 IR 빛을 방출하고 반사되는 빛을 감지하여 전화 통화 중 화면 어둡게 하기나 제스처 기반 제어를 포함하여 근처에 있는 물체의 존재 여부를 판별합니다. 결론적으로, 세그먼트별 추세 분석은 앞서 언급한 요소들이 예측 기간 동안 가전제품 산업의 성장을 견인하는 데 기여하고 있음을 보여줍니다.
지역별 세그먼트에는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카가 포함됩니다.
아시아 태평양 지역은 2022년 2억 7,689만 달러로 가장 큰 시장 점유율을 차지했으며, 2030년에는 8.5%의 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록하여 5억 2,562만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 또한, 이 지역에서 중국은 2022년 33.40%의 최대 매출 점유율을 기록했습니다. 포토다이오드 시장 분석에 따르면, 아시아 태평양 지역은 포토다이오드를 포함한 전자 부품의 주요 제조 허브입니다. 이 지역에는 중국, 일본, 한국, 대만, 싱가포르 등 전자 제조 산업이 발달한 여러 국가가 포함됩니다. 전자 제조 산업의 성장은 스마트폰, 태블릿, TV와 같은 가전제품의 주변광 감지용 포토다이오드 수요를 증가시킵니다. 결과적으로, 전자 제조 산업의 성장은 아시아 태평양 지역의 포토다이오드 시장 확대에 크게 기여하고 있습니다. 예를 들어, 인도 셀룰러 및 전자 협회(ICEA)에 따르면 인도의 전자 제조 산업은 2015-16년 371억 달러에서 2020-21년 673억 달러로 성장했습니다.
글로벌 포토다이오드 시장은 경쟁이 매우 치열합니다. 주요 업체들은 시장 경쟁력을 유지하기 위해 인수 합병 및 제품 혁신 전략을 채택하고 있습니다. 다음은 최근 포토다이오드 산업의 주요 시장 참여 기업입니다. –