半导体材料市场——全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按应用（制造、工艺化学品、光掩模、电子气体、光刻胶辅助设备、溅射靶材和硅）、按封装（基板、引线框架、陶瓷封装、键合线、封装树脂和芯片粘接材料）、按最终用户行业（消费电子、电信、制造、汽车、能源和公用事业）按地区、竞争情况划分，2018 年至 2028 年

市场概览

全球半导体材料市场在 2022 年的价值为 675.8 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 5.72%。半导体材料是一种具有独特导电性的物质，其导电性介于导体（如金属）和绝缘体（如非金属）之间。这些材料是制造电子设备和集成电路 (IC)（通常称为计算机芯片或微芯片）的基本构件。它们在实现电子元件内电流的受控流动方面起着关键作用。半导体材料的行为基于它们的原子结构和能级中“带隙”的存在。在半导体中，价带（电子在基态时占据的能级）与导带（电子可以进入并导电的能级）分离。这一差距需要外部能源来弥补，使电子从价带移动到导带，从而导电。

关键市场驱动因素

由于新材料和制造创新，半导体正在从切割或塑造成微小圆盘或晶圆的刚性基板转向更柔韧的塑料和纸张。越来越多的柔性基板趋势使得包括发光二极管、太阳能电池和晶体管在内的许多产品成为可能。由于这种新材料和制造创新，全球半导体材料市场预计在预测期内将实现高复合年增长率。新材料和制造发现推动市场增长。

随着半导体行业小型化趋势的增强，对半导体材料的需求也有望增加。这是因为制造先进节点 IC、异构集成和 3D 内存架构需要更多的处理步骤，从而导致晶圆制造和封装材料的消耗增加。例如，一家位于英国的名为 Pragmatic Semiconductor Ltd. 的公司于 2022 年 12 月透露，它已从投资者那里筹集了 3500 万美元，用于开发一种制造芯片的新方法。该公司拥有一家芯片制造厂（也称为晶圆厂），生产柔性处理器。具体来说，CPU 中不存在硅。去年，Pragmatic 和 Arm Ltd. 还推出了一款名为 PlasticArm 的柔性处理器，该处理器使用集成在塑料基板上的金属氧化物晶体管。

此外，意法半导体和法国半导体材料供应商 Soitec 于 2022 年 12 月宣布，在接下来的 18 个月内，他们已进入碳化硅 (SiC) 基板合作的下一阶段，意法半导体计划从 Soitec 获得 SiC 基板技术的认证。此次合作的目标是让意法半导体利用 Soitec 的 SmartSiC 技术进行即将推出的 200 毫米基板制造，支持该公司制造设备和模块的业务。预计很快就会实现规模化生产。目前，越来越多用于增强电动汽车电源管理的芯片采用 SiC 材料生产。由于对最新技术的投资不断增加，预计欧洲半导体材料市场将在预测期内迅速增长。

此外，人们对低成本、高效太阳能电池的需求也促使人们寻找符合光伏设备要求的新型半导体。大规模应用必须考虑经济、生态、化学和电气特性。这些包括丰富的资源、易于制造（尤其是薄膜技术）、长期稳定性和无毒性。过渡金属二硫属化物 (TMDC) MoS2 和 WS2 满足所有这些标准，它们最近引起了广泛关注。此外，逻辑器件的持续发展目前受到 PPAC（功率性能面积成本）缩放和 3D 集成问题的推动，但宽带隙材料的制造仍需要在传输性能的改善或未来功率器件的热管理方面取得重大进展。

消费电子产品需求不断增长

消费电子产品是市场最重要的终端用户行业之一。因此，消费电子产品需求不断增长（部分原因是物联网 (IoT) 的普及），为市场带来了新的增长机会。

主要市场挑战

环境法规和经济波动

半导体行业高度全球化，依赖于复杂的供应链。供应链中的任何中断，例如自然灾害、地缘政治紧张局势或 COVID-19 疫情，都可能导致材料短缺、交货时间增加和成本上升。随着半导体制造工艺变得越来越先进，所使用的材料必须满足越来越严格的要求。开发能够满足这些技术要求的材料可能具有挑战性，需要进行大量的研究和开发。半导体行业对成本敏感，制造商一直在寻找降低生产成本的方法。这可能会给材料供应商带来压力，迫使他们以有竞争力的价格提供高质量的材料。半导体制造过程通常涉及使用危险材料和化学品。严格的环境法规以及尽量减少生产对环境的影响的需求可能会给材料供应商和半导体制造商带来挑战。半导体市场受经济周期的影响，这可能会影响需求。在经济低迷时期，对电子设备的需求可能会下降，从而影响对半导体材料的需求。

知识产权保护

开发新材料需要大量研发投资。保护知识产权并防止未经授权复制或使用专有材料是一项持续的挑战。随着半导体技术的进步，人们不断推动小型化和小型化。这就要求材料能够在较小的规模下保持其性能和可靠性，这在技术上具有挑战性。半导体行业发展迅速，新技术和新工艺层出不穷。材料供应商必须走在这些变化的前面，以提供与最新制造方法兼容的材料。半导体材料市场竞争激烈，众多公司争夺市场份额。这种竞争可能导致价格压力和不断创新的需求。半导体制造涉及具有严格公差的复杂工艺。材料必须具有一致的质量和性能，以确保高质量半导体器件的产量。

主要市场趋势

先进封装解决方案

半导体行业最重要的趋势之一是对小型化的不懈追求。随着设备变得越来越小、功能越来越强大，半导体材料必须适应这些变化，以制造尺寸不断缩小的复杂结构。这导致了能够在纳米级保持其性能的新型材料的开发。传统半导体封装技术正在不断发展，以适应 5G、物联网 (IoT) 和人工智能 (AI) 等新技术的需求。3D 堆叠和扇出晶圆级封装 (FOWLP) 等先进封装方法正变得越来越普遍。这些技术需要能够提供更好的热管理、更高的互连密度和增强的可靠性的材料。随着半导体技术的进步，对材料的要求也变得越来越复杂。例如，需要新材料来支持极紫外 (EUV) 光刻，这是一种用于生产更小、更强大的芯片的尖端制造工艺。这些材料必须表现出卓越的光吸收、热稳定性和耐用性。

宽带隙半导体

能源效率是现代电子产品的一个关键问题。能够促进节能设备开发的半导体材料需求旺盛。这包括用于功率半导体的材料，功率半导体在可再生能源系统、电动汽车和其他节能应用中发挥着至关重要的作用。碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等宽带隙材料因其比传统硅更优异的电气性能而日益受到重视。这些材料对于高功率和高频应用至关重要，包括电力电子和无线通信系统。半导体行业面临着越来越严格的环境影响审查。制造商正在寻求更可持续的材料和工艺，以减少行业的碳足迹并最大限度地减少有害物质的使用。这导致了环保材料和回收计划的发展。

细分洞察

应用洞察

2022 年，半导体材料市场将由工艺化学品细分市场主导。

终端用户行业

预计消费电子产品将在预测期内占据市场主导地位。消费电子领域最重要的科学进步之一是半导体材料的开发。这种材料因其出色的电子迁移率、宽工作温度范围和低能耗而广受欢迎。大部分消费电子产品都包含半导体。半导体部件包括集成电路、二极管和晶体管，用于微波炉、冰箱、计算机、游戏机和手机等设备。下载免费样本报告下载免费样本报告区域洞察最新进展2021 年 11 月，挪威科技大学 (NTNU) 的一个研究小组开发了一种开发具有超高材料效率的半导体纳米线太阳能电池的方法。通过将该产品与 a-Si 电池结合使用，太阳能电池的效率提高到约 40%，与目前可用的 Si 太阳能电池相比，效率将提高两倍。

主要市场参与者

• 巴斯夫公司
• 铟公司
• 英特尔公司
• 日立化学株式会社
• 京瓷公司
• 汉高股份公司和Company KGAA。
• Nichia Corporation
• Intel Corporation 和 UTAC Holdings Ltd
• International QuantumEpitaxy PLC