Infineons GaN-Roadmap Galliumnitrid als Säule der Energie- und KI-Strategie

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Mit neuen Topologien, 300-mm-Fertigung und wachsender Nachfrage aus KI-Rechenzentren und Elektromobilität wird GaN zur Schlüsseltechnologie der nächsten Energie-Generation. Doch hinter den schillernden Wafern entscheidet sich ein harter Wettlauf um Kostenführerschaft, Fertigungskapazitäten und Systemkompetenz.

In den letzten Jahren hat sich das Halbleitermaterial Galliumnitrid (GaN) von einer Nischenlösung für Ladegeräte zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Diese Entwicklung zeigt sich besonders deutlich in den strategischen Initiativen großer Halbleiter-Player wie Infineon, aber auch in branchenweiten Fertigungsentscheidungen, etwa der jüngsten Planung zu 200-mm-GaN-Fertigung mit Powerchip für Navitas Semiconductor. Gemeinsam zeichnen diese Entwicklungen ein Bild davon, wie sich der GaN-Markt strukturell und technologisch verändert und welche Rolle Infineon dabei einnimmt.

GaN wird zur „Marktrealität“

GaN-Leistungshalbleiter gelten heute nicht mehr als futuristische Option für High-End-Anwendungen, sondern als kommender Standard in mehreren Leistungsklassen. Analysten erwarten, dass der globale GaN-Power-Halbleitermarkt bis zum Jahr 2030 nahezu 3 Mrd. USD erreichen wird (ein Vierfaches gegenüber 2025). Die jährliche Wachstumsrate (CAGR) wird für den Zeitraum von 2025 bis 2030 auf rund 44 % geschätzt, wobei die Einnahmen 2026 bereits etwa 920 Mio. USD betragen sollen (Quelle: Yole-Group). Dieses Wachstum ist nicht einseitig, sondern betrifft eine Reihe von Anwendungsfeldern, die von klassischen Ladegeräten bis zu anspruchsvolleren Systemen wie KI-Rechenzentren und automobilen Ladeinfrastrukturen reichen.

Infineon positioniert sich in diesem dynamischen Umfeld nicht nur als Komponentenlieferant, sondern als System- und Technologiepartner. Durch seine breite GaN-Portfolio-Strategie sowie durch die Weiterentwicklung technologischer Kernbausteine nimmt das Unternehmen eine zentrale Rolle in der Adaption dieser Technologie ein.

Zwischen Rechenzentrum und Roboter

GaN spannt einen technologischen Bogen vom Rechenzentrum bis zum Roboter. In KI-Rechenzentren steigen Leistungsdichte und Strombedarf rasant. GaN reduziert Schaltverluste, ermöglicht höhere Frequenzen und verbessert die thermische Effizienz – ein direkter Hebel für Betriebskosten und Skalierbarkeit.

Parallel dazu profitieren humanoide und kollaborative Roboter von denselben physikalischen Vorteilen. Kompakte GaN-basierte Motorsteuerungen erlauben präzisere Bewegungen in engen Gelenkstrukturen, etwa in Ellbogen- oder Handmodulen. Die Kombination aus geringerer Baugröße, höherer Effizienz und integrierter Sensorik schafft neue Freiheitsgrade in Design und Performance.

Damit verbindet GaN die digitale Infrastruktur, in der KI trainiert wird, mit den physischen Systemen, die diese KI ausführen – vom Power-Supply-Modul im Rechenzentrum bis zum Inverter im Robotergelenk.

GaN-Bidirektionalschalter und 300 mm-Wafer

Ein Blick auf die GaN-Fertigungslandschaft zeigt, dass sich die Branche strukturell neu sortiert. Navitas Semiconductor hat im Juli 2025 eine strategische Partnerschaft mit Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation (PSMC) angekündigt, um die Produktion von GaN-Leistungshalbleitern auf 200-mm-Wafern zu etablieren. Die Fertigung soll auf einem verbesserten 180-nm-CMOS-Prozess basieren und Spannungsklassen von 100 V bis 650 V adressieren.

Bemerkenswert ist dies auch vor dem Hintergrund, dass TSMC plant, seine GaN-Fertigung bis 2027 einzustellen und sich stärker auf fortschrittliche Packaging-Technologien zu konzentrieren. Die Lieferketten verschieben sich. Foundry-Modelle stehen IDM-Strategien gegenüber.

Während Foundry-basierte Anbieter flexibel agieren, setzt Infineon als integrierter Hersteller (IDM) auf vertikale Kontrolle – von der Entwicklung bis zur 300-mm-Produktion. In einem Markt mit prognostiziertem Wachstum von +400 % bis 2030 wird diese Frage zentral: Wer beherrscht nicht nur das Design, sondern auch Volumen, Yield und Supply-Chain-Stabilität?

Marktdynamik und Fertigungslandschaft

Ein Blick auf die GaN-Fertigungslandschaft zeigt, dass sich die Branche nicht nur technologisch, sondern auch strukturell verändert. Navitas Semiconductor hat im Juli 2025 eine strategische Partnerschaft mit der taiwanesischen Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation (PSMC) angekündigt, um die Produktion von GaN-Leistungshalbleitern auf 200-mm-Wafern zu etablieren. Diese Fertigung soll auf einem verbesserten 180 nm CMOS-Prozess basieren und eine Vielzahl an Spannungsklassen im Portfolio von 100 V bis 650 V abdecken.

Leistungselektronik

TSMC trennt sich bis Juli 2027 von der Herstellung von GaN-Wafern

Diese Entscheidung ist bemerkenswert, weil der Branchenriese TSMC plant, seine GaN-Fertigung bis Juli 2027 einzustellen, um sich stärker auf andere Bereiche wie fortschrittliche Packaging-Technologien zu konzentrieren. Die damit einhergehende Umstellung in der Lieferkette zeigt, wie sich wirtschaftliche Zwänge und Wettbewerbsdruck auf branchenspezifische Fertigungstechnologien auswirken. Unternehmen wie Navitas schaffen durch strategische Partner den Übergang zu neuen Fertigungsformen, während traditionelle Foundries ihren Fokus verändern.

Anwendungen und Perspektiven

GaN findet zunehmend Einsatz in KI-Rechenzentren, 48-V-Automobilarchitekturen, Solarsystemen, Energiespeichern und industriellen Netzteilen. Hinzu kommen neue Felder wie digitale Medizintechnik, Wearables und perspektivisch sogar Quantencomputing, wo rauscharme, hocheffiziente Stromversorgung essenziell ist.

Gleichzeitig ist die Marktdurchdringung noch nicht abgeschlossen. Viele Hochleistungsanwendungen befinden sich erst in der Design-In-Phase. Die kommenden fünf Jahre werden entscheiden, ob GaN dauerhaft signifikante Marktanteile gegenüber Silizium und Siliziumkarbid gewinnt. Neben Performanceparametern zählen vor allem Kosten pro Watt, Zuverlässigkeit, Packaging-Innovation und Systemintegration.

Schlussbemerkung

Infineons GaN-Roadmap zeigt, wie ein traditioneller IDM-Player GaN als Plattformtechnologie versteht. Bidirektionale Schalter, intelligente Controller-Integration, neue Packaging-Ansätze und die Skalierung auf 300 mm sind keine isolierten Maßnahmen, sondern Teil einer strukturellen Marktstrategie. Parallel dazu verdeutlichen Foundry-Partnerschaften wie jene von Navitas mit Powerchip, dass sich die industrielle Basis neu formiert. (mr)

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