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반도체 재료 시장 예측(-2030년) : 제품 유형, 재료, 용도, 지역별 세계 분석Semiconductor Materials Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Product Type, Material, Application and By Geography |
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Stratistics MRC에 따르면 세계의 반도체 재료 시장은 2024년에 665억 2,000만 달러를 차지하고 예측 기간 중 CAGR은 6.6%로, 2030년에는 976억 1,000만 달러에 달할 전망입니다.
반도체 재료는 독특한 전기적 특성으로 인해 현대 전자제품에서 매우 중요한 요소입니다. 이들 재료는 도체(금속 등)와 절연체(유리 등)의 중간 정도의 전도성을 가지고 있습니다. 반도체의 전도성은 불순물을 도입하거나 전기장 또는 빛을 가하여 제어 및 변화시킬 수 있으므로 다양한 전자 용도에 매우 다용도한 특성을 가지고 있습니다. 실리콘이나 게르마늄과 같은 본질적인 반도체는 상온에서의 전도도에는 한계가 있지만, 고온으로 만들거나 에너지를 가하면 전도도를 향상시킬 수 있습니다.
에릭슨에 따르면 2020년 2억 7,396만 명에서 2021년 6억 6,418만 명으로 증가한 5G 모바일 가입자는 2027년 전 세계 43억 8,977만 명에 달할 것으로 예상되며, 이 과정에서 반도체 칩과 반도체 재료에 대한 수요를 견인할 것으로 전망됩니다.
민수용 전자기기 수요 증가
민수용 전자기기에 대한 수요 증가로 반도체 소재에 대한 수요가 크게 증가하고 있습니다. 소비자의 취향이 보다 스마트하고 상호 연결성이 높은 기기로 이동함에 따라 첨단 반도체에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 이러한 반도체는 스마트폰과 노트북에서 스마트 가전제품, 자동차용 일렉트로닉스에 이르기까지 모든 전자제품에 전력을 공급하며 현대 전자제품의 근간을 이루고 있습니다. 이러한 수요 증가는 반도체 재료에 대한 혁신과 투자를 촉진하고, 제조업체들이 더 효율적이고, 더 작고, 더 강력한 칩을 개발하도록 유도하고 있습니다.
높은 제조 비용
반도체 재료의 제조에는 복잡한 기술과 정밀한 공정이 필요하며, 첨단 장비와 숙련된 인력이 필요합니다. 이러한 요소들은 운영 비용에 크게 기여하고 있습니다. 기술 혁신과 시장 경쟁력을 유지하기 위해 필요한 연구개발에는 신소재, 설계 기법, 제조 기술에 대한 투자를 포함하여 많은 비용이 소요됩니다. 그러나 반도체 제조업체는 엄격한 기준을 준수해야 하므로 환경 및 규제 준수는 비용을 더욱 증가시킵니다.
데이터센터 및 클라우드 컴퓨팅 서비스 성장
데이터센터의 급속한 확장과 클라우드 컴퓨팅 서비스에 대한 수요 증가로 반도체 소재가 크게 상승하고 있습니다. 데이터센터는 대량의 데이터 처리 및 저장을 처리하기 위해 방대한 양의 고성능 프로세서, 메모리 칩 및 저장 장비 어레이를 필요로 합니다. 이러한 장비는 실리콘, 비화갈륨, 인듐 인화물과 같은 첨단 반도체 소재에 의존하여 속도, 효율성, 신뢰성 측면에서 뛰어난 성능을 발휘합니다. 인터넷을 통해 컴퓨팅 파워와 데이터 스토리지를 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스는 반도체 재료에 대한 수요를 더욱 촉진하고 있습니다.
지적재산권 문제
지적재산권(IP) 문제는 반도체 재료 산업에 큰 도전을 가져와 기술 혁신과 발전을 저해하고 있습니다. 이러한 문제는 주로 반도체 설계, 제조 공정 및 재료 구성의 다양한 측면을 포괄하는 복잡한 특허 및 저작권 그물망에서 비롯됩니다. 이 분야의 기업은 최첨단 기술과 재료를 개발하기 위해 연구개발에 많은 투자를 하고, 그 혁신을 보호하기 위해 특허를 취득하는 경우가 많습니다. 그러나 특허의 급증은 침해, 라이선스 계약, 시장 독점을 둘러싼 분쟁과 법정 다툼으로 이어질 수 있습니다.
COVID-19는 반도체 소재 산업에 큰 영향을 미쳤습니다. 초기에는 봉쇄 조치로 인해 제조 공정과 공급망에 혼란이 발생하여 반도체 제조에 필수적인 핵심 재료와 부품이 부족하게 되었습니다. 여행 제한과 사회적 거리두기 요구로 인해 업무가 더욱 어려워져 생산 일정이 지연되고 공급 제약이 더욱 악화되었습니다. 그러나 팬데믹 기간 중 원격 근무 및 학습을 위한 전자 및 디지털 기기에 대한 수요 증가와 같은 소비자 행동의 변화는 반도체 제조업체에 대한 생산량 증가 압력을 강화했습니다.
예측 기간 중 이황화몰리브덴 부문이 가장 큰 부문이 될 것으로 예상됩니다.
이황화몰리브덴 부문은 예측 기간 중 가장 큰 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 2차원 물질인 MoS2는 단분자막 형태로 직접 밴드갭을 나타내며, 광전자 용도에 필수적인 효율적인 발광과 흡수를 가능하게 합니다. 높은 캐리어 이동도와 우수한 열 안정성으로 인해 트랜지스터 및 기타 반도체 소자에 적합하며, 기존 실리콘 기반 기술보다 우수한 성능을 발휘합니다. 또한 MoS2의 원자 단위의 얇은 구조는 유연성, 투명성, 유연하고 투명한 전자 장비에 통합할 수 있는 유연성과 투명성을 제공합니다.
예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 기록한 분야는 항공우주 및 방위 분야입니다.
항공우주 및 방위 분야는 예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다. 이 산업은 반도체 혁신을 우선시하여 위성 통신, 레이더 시스템, 무인 항공기(UAV)와 같은 다양한 분야에서 획기적인 발전을 이루기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 발전은 항공우주 및 방위용도에 사용되는 전자 부품의 성능, 신뢰성 및 효율성을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 반도체 소재는 더 빠른 처리 속도, 전력 효율 개선, 소형화를 가능하게 하는 데 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 이는 모두 차세대 국방 기술 개발에 필수적입니다.
추정 기간 중 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 스마트 가전제품에서 산업용 센서에 이르는 IoT 디바이스는 효율적인 데이터 처리와 연결성을 위해 첨단 반도체 기술을 요구하고 있습니다. 이러한 IoT 채택의 급증은 더 높은 성능, 에너지 효율성, 집적도를 제공하는 특수 반도체 소재의 지역적 개발을 촉진하고 있습니다. 또한 AI의 급속한 발전은 지역 전반에 걸쳐 더 강력한 프로세서와 메모리 솔루션에 대한 수요를 촉진하고 있습니다. 북미 반도체 제조업체들은 AI 전용 하드웨어 개발의 최전선에서 최첨단 소재를 활용하여 컴퓨팅 성능을 높이고 전력 소비를 최적화하는 데 앞장서고 있습니다.
유럽은 예측 기간 중 수익성 높은 성장을 유지할 것으로 예상됩니다. 정부 정책은 연구개발을 촉진하고, 기술 혁신을 장려하며, 지역 전체의 현지 제조 역량을 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 보조금은 기술 업그레이드, 효율성 개선, 환경 영향 감소에 있으며, 반도체 기업을 지원하는 경우가 많습니다. 또한 반도체 교육 및 훈련 프로그램에 대한 투자는 첨단 기술 산업의 성장을 유지하는 데 필수적인 숙련된 인력을 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다. 정부 구상은 지속가능한 관행을 우선시하고 환경 친화적 인 반도체 재료 및 공정의 지역 개발을 촉진합니다.
According to Stratistics MRC, the Global Semiconductor Materials Market is accounted for $66.52 billion in 2024 and is expected to reach $97.61 billion by 2030 growing at a CAGR of 6.6% during the forecast period. Semiconductor materials are crucial elements in modern electronics due to their unique electrical properties. These materials have a conductivity between that of conductors (like metals) and insulators (like glass). The conductivity of semiconductors can be controlled and modified by introducing impurities or by applying electrical fields or light, making them highly versatile for various electronic applications. Intrinsic semiconductors, such as silicon and germanium, have a limited conductivity at room temperature but can conduct better at higher temperatures or with added energy.
According to Ericsson, 5G mobile subscription, which grew from 273.96 million in 2020 to 664.18 million in 2021, is expected to reach 4,389.77 million globally by 2027, driving the demand for semiconductor chips and semiconductor materials in the process.
Rising demand for consumer electronics
The increasing demand for consumer electronics is significantly bolstering the semiconductor materials. As consumer preferences shift towards smarter and more interconnected devices, the need for advanced semiconductors continues to surge. These semiconductors form the backbone of modern electronic devices, powering everything from smartphones and laptops to smart home appliances and automotive electronics. This rising demand is driving innovation and investment in semiconductor materials, pushing manufacturers to develop more efficient, smaller and powerful chips.
High cost of production
The fabrication of semiconductor materials involves intricate technologies and precise processes, demanding sophisticated equipment and highly skilled labor. These factors contribute substantially to operational expenses. The research and development required to innovate and stay competitive in the market incur substantial costs, including investments in new materials, design methodologies and manufacturing techniques. However, environmental and regulatory compliance further add to expenses as semiconductor manufacturers must adhere to stringent standards.
Growth in data centers and cloud computing services
The rapid expansion of data centers and the increasing demand for cloud computing services have substantially boosted the semiconductor materials. Data centers require vast arrays of high-performance processors, memory chips, and storage devices to handle massive amounts of data processing and storage. These facilities rely on advanced semiconductor materials like silicon, gallium arsenide, and indium phosphide, which offer superior performance in terms of speed, efficiency, and reliability. Cloud computing services, which deliver computing power and data storage over the internet, have further fueled the demand for semiconductor materials.
Intellectual property issues
Intellectual property (IP) issues pose significant challenges to the semiconductor materials industry, impeding innovation and progress. These issues arise primarily from the complex web of patents and copyrights that cover various aspects of semiconductor design, fabrication processes, and materials compositions. Companies in this sector invest heavily in research and development to create cutting-edge technologies and materials, often securing patents to protect their innovations. However, the proliferation of patents can lead to disputes and legal battles over infringement, licensing agreements, and market exclusivity.
The Covid-19 pandemic significantly affected the semiconductor materials industry. Initially, lockdown measures disrupted manufacturing processes and supply chains, leading to shortages of critical materials and components essential for semiconductor production. Travel restrictions and social distancing requirements further hampered operations, delaying production timelines and exacerbating supply constraints. However, shifts in consumer behavior during the pandemic, such as increased demand for electronics and digital devices for remote work and learning, intensified pressure on semiconductor manufacturers to ramp up production.
The Molybdenum Disulfide segment is expected to be the largest during the forecast period
Molybdenum Disulfide segment is expected to be the largest during the forecast period. As a two-dimensional material, MoS2 exhibits a direct bandgap in the monolayer form, which allows for efficient light emission and absorption, crucial for optoelectronic applications. Its high carrier mobility and excellent thermal stability make it suitable for transistors and other semiconductor devices, offering performance advantages over traditional silicon-based technologies. MoS2's atomically thin structure also enables flexibility, transparency, and integration into flexible and transparent electronic devices.
The Aerospace & Defense segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Aerospace & Defense segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. By prioritizing semiconductor innovation, this industry aims to achieve breakthroughs in various domains such as satellite communications, radar systems, and unmanned aerial vehicles (UAVs). These advancements are crucial for enhancing the performance, reliability, and efficiency of electronic components used in aerospace and defense applications. Semiconductor materials play a pivotal role in enabling higher processing speeds, improved power efficiency, and miniaturization, all of which are essential for developing next-generation defense technologies.
North America region commanded the largest share of the market over the extrapolated period. IoT devices, ranging from smart appliances to industrial sensors, demand advanced semiconductor technologies for efficient data processing and connectivity across the region. This surge in IoT adoption is driving the regional development of specialized semiconductor materials that offer higher performance, energy efficiency and integration capabilities. Furthermore, AI's rapid evolution is fueling demand for more powerful processors and memory solutions across the region. North American semiconductor manufacturers are at the forefront of developing AI-specific hardware, leveraging cutting-edge materials to enhance computational capabilities and optimize power consumption.
Europe region is projected to hold profitable growth during the forecast period. Government policies aim to stimulate research and development, encourage innovation, and strengthen local manufacturing capabilities across the region. Subsidies often support semiconductor companies in upgrading technologies, improving efficiency, and reducing environmental impact throughout the region. Additionally, investment in semiconductor education and training programs ensures a skilled workforce, crucial for sustaining growth in this high-tech industry. Government initiatives prioritize sustainable practices, promoting the regional development of eco-friendly semiconductor materials and processes.
Key players in the market
Some of the key players in Semiconductor Materials market include Cabot Microelectronics Corporation, Dupont, FormFactor, Inc, Hemlock Semiconductor, Honeywell International Inc, JSR Corporation, KLA Corporation, SUMCO Corporation, Texas Instruments Incorporated and Ultrapure Technology, Inc.
In June 2024, G-7 leaders announced plans for a semiconductor supply chain coordination group. The group will help G-7 leaders focus on subsea cable connectivity for Internet security and resilience, amid global chip shortage challenges.
In February 2024, Researchers from the Indian Institute of Technology Guwahati, Department of Electronics and Electrical Engineering and Centre for Nanotechnology, in collaboration with IIT Mandi and Institute of Sensor and Actuator Systems, Technical University Wien, developed a cost-effective method to grow a special semiconductor.