Marché des matériaux semi-conducteurs – Taille de l’industrie mondiale, part, tendances, opportunités et prévisions segmentées par application (fabrication, produits chimiques de traitement, masques photographiques, gaz électroniques, auxiliaires de photorésines, cibles de pulvérisation et silicium), par emballage (substrats, cadres de connexion, boîtiers en céramique, fils de liaison, résines d’e
Published Date: January - 2025 | Publisher: MIR | No of Pages: 320 | Industry: ICT | Format: Report available in PDF / Excel Format
View Details Buy Now 2890 Download Sample Ask for Discount Request CustomizationMarché des matériaux semi-conducteurs – Taille de l’industrie mondiale, part, tendances, opportunités et prévisions segmentées par application (fabrication, produits chimiques de traitement, masques photographiques, gaz électroniques, auxiliaires de photorésines, cibles de pulvérisation et silicium), par emballage (substrats, cadres de connexion, boîtiers en céramique, fils de liaison, résines d’e
| Période de prévision | 2024-2028 |
| Taille du marché (2022) | 67,58 milliards USD |
| TCAC (2023-2028) | 5,72 % |
| Segment à la croissance la plus rapide | Électronique grand public |
| Marché le plus important | Asie-Pacifique |
Aperçu du marché
Le marché mondial des matériaux semi-conducteurs est évalué à 67,58 milliards USD en 2022 et devrait connaître une croissance robuste au cours de la période de prévision avec un TCAC de 5,72 % jusqu'en 2028. Les matériaux semi-conducteurs sont des substances qui présentent une propriété unique de conductivité qui se situe entre celle des conducteurs (tels que les métaux) et des isolants (tels que les non-métaux). Ces matériaux sont un élément fondamental de la fabrication d'appareils électroniques et de circuits intégrés (CI), communément appelés puces informatiques ou micropuces. Ils jouent un rôle essentiel en permettant le flux contrôlé de courant électrique dans les composants électroniques. Le comportement des matériaux semi-conducteurs est basé sur leur structure atomique et la présence de « bandes interdites » dans leurs niveaux d'énergie. Dans un semi-conducteur, la bande de valence (niveau d'énergie occupé par les électrons dans leur état fondamental) est séparée de la bande de conduction (niveau d'énergie dans lequel les électrons peuvent se déplacer pour devenir conducteurs). Cet écart nécessite de combler une source d'énergie externe, permettant aux électrons de passer de la bande de valence à la bande de conduction, conduisant ainsi l'électricité.
Principaux moteurs du marché
En raison de nouveaux matériaux et d'innovations de fabrication, les semi-conducteurs s'éloignent des substrats rigides découpés ou façonnés en minuscules disques ou plaquettes et se tournent vers du plastique et du papier plus flexibles. De nombreux produits, notamment les diodes électroluminescentes, les cellules solaires et les transistors, sont devenus réalisables grâce à la tendance vers des substrats de plus en plus flexibles. En raison de cette nouvelle innovation en matière de matériaux et de fabrication, le marché mondial des matériaux semi-conducteurs devrait enregistrer un TCAC élevé au cours de la période de prévision. De nouvelles découvertes en matière de matériaux et de fabrication alimentent la croissance du marché.
La demande de matériaux semi-conducteurs devrait également augmenter à mesure que la tendance à la miniaturisation de l'industrie des semi-conducteurs gagne du terrain. En effet, la fabrication de circuits intégrés de nœuds avancés, d'intégration hétérogène et d'architectures de mémoire 3D nécessite davantage d'étapes de traitement, ce qui entraîne une augmentation de la consommation de matériaux de fabrication et d'emballage de plaquettes. Par exemple, une entreprise située au Royaume-Uni appelée Pragmatic Semiconductor Ltd. a révélé en décembre 2022 qu'elle avait collecté 35 millions de dollars auprès d'investisseurs pour créer une nouvelle méthode de fabrication de puces. L'entreprise possède une usine de fabrication de puces (également appelée fab) où sont produits des processeurs flexibles. En particulier, le silicium n'est pas présent dans les processeurs. Un processeur flexible appelé PlasticArm qui utilise des transistors à oxyde métallique intégrés sur un substrat en plastique a également été présenté par Pragmatic et Arm Ltd. l'année précédente.
En outre, STMicroelectronics et le fournisseur français de matériaux semi-conducteurs Soitec ont annoncé en décembre 2022 qu'au cours des 18 mois suivants, ils avaient atteint la prochaine étape de leur collaboration sur les substrats en carbure de silicium (SiC), STMicroelectronics prévoyant de qualifier la technologie de substrat SiC de Soitec. L'objectif de cette collaboration était que STMicroelectronics utilise la technologie SmartSiC de Soitec pour la fabrication de ses futurs substrats de 200 mm, soutenant ainsi l'activité de l'entreprise dans la fabrication de dispositifs et de modules. La fabrication à grande échelle est prévue prochainement. De plus en plus de puces améliorant la gestion de l'énergie des voitures électriques sont actuellement produites à l'aide du matériau SiC. Le marché des matériaux semi-conducteurs en Europe devrait connaître une croissance rapide au cours de la période projetée en raison de l'augmentation des investissements dans les dernières technologies.
En outre, la recherche de nouveaux semi-conducteurs répondant aux exigences des dispositifs photovoltaïques a été motivée par le désir de cellules solaires à faible coût et hautement efficaces. Les qualités économiques, écologiques, chimiques et électriques doivent être prises en compte pour les applications à grande échelle. Il s'agit notamment de ressources abondantes, de facilité de fabrication, en particulier avec les technologies à couches minces, de stabilité à long terme et de non-toxicité. Tous ces critères sont satisfaits par les dichalcogénures de métaux de transition (TMDC) MoS2 et WS2, qui ont suscité beaucoup d'intérêt récemment. De plus, le développement continu des dispositifs logiques est actuellement motivé par la mise à l'échelle PPAC (Power Performance Area Cost) et les problèmes d'intégration 3D, mais des avancées significatives dans la fabrication de matériaux à large bande interdite sont encore nécessaires pour l'amélioration des propriétés de transport ou pour une meilleure gestion thermique des futurs dispositifs d'alimentation.
Demande croissante d'électronique grand public
L'électronique grand public représente l'une des industries d'utilisateurs finaux les plus importantes pour le marché. En tant que telle, la demande croissante d'électronique grand public, en partie motivée par l'adoption croissante de l'Internet des objets (IoT), ouvre de nouvelles opportunités de croissance pour le marché.
Principaux défis du marché
Réglementations environnementales et volatilité économique
L'industrie des semi-conducteurs est hautement mondialisée et repose sur des chaînes d'approvisionnement complexes. Toute perturbation de la chaîne d'approvisionnement, telle que des catastrophes naturelles, des tensions géopolitiques ou la pandémie de COVID-19, peut entraîner des pénuries de matériaux, des délais d'exécution plus longs et des coûts plus élevés. À mesure que les processus de fabrication des semi-conducteurs deviennent plus avancés, les matériaux utilisés doivent répondre à des exigences de plus en plus strictes. Développer des matériaux capables de répondre à ces exigences techniques peut s'avérer difficile et nécessiter des travaux de recherche et développement importants. L'industrie des semi-conducteurs est sensible aux coûts et les fabricants recherchent constamment des moyens de réduire les coûts de production. Cela peut exercer une pression sur les fournisseurs de matériaux pour qu'ils fournissent des matériaux de haute qualité à des prix compétitifs. Le processus de fabrication des semi-conducteurs implique souvent l'utilisation de matières et de produits chimiques dangereux. Les réglementations environnementales strictes et la nécessité de minimiser l'impact environnemental de la production peuvent créer des défis tant pour les fournisseurs de matériaux que pour les fabricants de semi-conducteurs. Le marché des semi-conducteurs est soumis à des cycles économiques qui peuvent avoir un impact sur la demande. En période de ralentissement économique, la demande d'appareils électroniques peut diminuer, ce qui affecte la demande de matériaux semi-conducteurs.
Protection de la propriété intellectuelle
Le développement de nouveaux matériaux nécessite des investissements importants dans la recherche et le développement. La protection de la propriété intellectuelle et la prévention de la copie ou de l'utilisation non autorisée de matériaux propriétaires constituent un défi permanent. À mesure que la technologie des semi-conducteurs progresse, la miniaturisation et la mise à l'échelle sont constamment poussées. Cela nécessite des matériaux capables de maintenir leurs performances et leur fiabilité à des échelles plus petites, ce qui peut être un défi technique. L'industrie des semi-conducteurs évolue rapidement, avec l'apparition fréquente de nouvelles technologies et de nouveaux processus. Les fournisseurs de matériaux doivent rester en avance sur ces changements pour fournir des matériaux compatibles avec les dernières méthodes de fabrication. Le marché des matériaux semi-conducteurs est très concurrentiel, de nombreuses entreprises se disputant des parts de marché. Cette concurrence peut entraîner des pressions sur les prix et la nécessité d'une innovation constante. La fabrication de semi-conducteurs implique des processus complexes avec des tolérances strictes. Les matériaux doivent être cohérents en termes de qualité et de performances pour garantir le rendement de dispositifs semi-conducteurs de haute qualité.
Principales tendances du marché
Solutions d'emballage avancées
L'une des tendances les plus significatives de l'industrie des semi-conducteurs est la poursuite incessante de la miniaturisation. À mesure que les appareils deviennent plus petits et plus puissants, les matériaux semi-conducteurs doivent s'adapter pour permettre la fabrication de structures complexes aux dimensions toujours plus réduites. Cela a conduit au développement de nouveaux matériaux capables de maintenir leurs performances à l'échelle nanométrique. Les techniques traditionnelles de conditionnement des semi-conducteurs évoluent pour répondre aux exigences des nouvelles technologies comme la 5G, l'Internet des objets (IoT) et l'intelligence artificielle (IA). Les méthodes de conditionnement avancées telles que l'empilement 3D et le conditionnement au niveau des plaquettes en éventail (FOWLP) sont de plus en plus répandues. Ces techniques nécessitent des matériaux offrant une meilleure gestion thermique, une densité d'interconnexion plus élevée et une fiabilité accrue. À mesure que les technologies des semi-conducteurs progressent, les exigences en matière de matériaux deviennent plus complexes. Par exemple, de nouveaux matériaux sont nécessaires pour prendre en charge la lithographie dans l'ultraviolet extrême (EUV), un processus de fabrication de pointe utilisé pour produire des puces plus petites et plus puissantes. Ces matériaux doivent présenter une absorption de la lumière, une stabilité thermique et une durabilité exceptionnelles.
Semi-conducteurs à large bande interdite
L'efficacité énergétique est une préoccupation majeure de l'électronique moderne. Les matériaux semi-conducteurs qui peuvent permettre le développement de dispositifs économes en énergie sont très demandés. Cela inclut les matériaux utilisés dans les semi-conducteurs de puissance, qui jouent un rôle crucial dans les systèmes d'énergie renouvelable, les véhicules électriques et d'autres applications d'économie d'énergie. Les matériaux à large bande interdite comme le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) gagnent en importance en raison de leurs propriétés électriques supérieures à celles du silicium traditionnel. Ces matériaux sont essentiels pour les applications à haute puissance et haute fréquence, notamment l'électronique de puissance et les systèmes de communication sans fil. L'industrie des semi-conducteurs fait l'objet d'une surveillance croissante concernant son impact environnemental. Les fabricants recherchent des matériaux et des procédés plus durables pour réduire l'empreinte carbone de l'industrie et minimiser l'utilisation de substances dangereuses. Cela a conduit au développement de matériaux respectueux de l'environnement et d'initiatives de recyclage.
Informations sectorielles
Informations sur les applications
Le marché des matériaux semi-conducteurs est dominé par le segment des produits chimiques de traitement en 2022.
Industrie des utilisateurs finaux
L'électronique grand public devrait dominer le marché au cours de la période de prévision. L'une des avancées scientifiques les plus importantes dans le secteur de l'électronique grand public est le développement de matériaux semi-conducteurs. Le matériau est apprécié en raison de son excellente mobilité électronique, de sa large plage de températures de fonctionnement et de ses faibles besoins énergétiques. La plupart des gadgets grand public contiennent des semi-conducteurs. Les composants semi-conducteurs, notamment les circuits intégrés, les diodes et les transistors, sont utilisés dans des appareils tels que les micro-ondes, les réfrigérateurs, les ordinateurs, les consoles de jeu et les téléphones portables. Téléchargez un exemple de rapport gratuit. Aperçus régionaux Développements récents En novembre 2021, une équipe de recherche de l'Université norvégienne des sciences et technologies (NTNU) a mis au point une méthode de développement d'une cellule solaire à nanofils semi-conducteurs avec une efficacité matérielle ultra-élevée. L'efficacité des cellules solaires a été augmentée à environ 40 % en utilisant ce produit en combinaison avec une cellule a-Si, ce qui représenterait un doublement par rapport aux cellules solaires Si actuellement disponibles. Par application Par Emballage Par utilisateur final Par région Principaux acteurs du marché
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