MARCHé DU MICROSCOPE DE LA FORCE ATOMIQUE SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Marché du microscope de la force atomique Size and Trends

Le marché du microscope à force atomique est estimé à USD 602,4 Mn en 2024 et devrait atteindre USD 837,6 D'ici 2031, croissance à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4,8% entre 2024 et 2031.

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Le marché du microscope à force atomique devrait connaître une croissance positive au cours de la période de prévision. L'industrie croissante des semi-conducteurs et de l'électronique et l'utilisation croissante du microscope à force atomique dans le secteur des soins de santé devraient stimuler le marché. De plus, on s'attend à ce que l'accent soit mis de plus en plus sur la mise au point de microscopes à haute résolution pour des applications telles que la détection des pathogènes, la cartographie des protéines et la biologie cellulaire, pour soutenir la croissance du marché du microscope à force atomique pendant la période de prévision. Toutefois, le coût élevé des microscopes à force atomique est un facteur important qui peut entraver la croissance du marché pendant la période d'analyse.

Demande croissante de l'industrie des semi-conducteurs et de l'électronique

La demande croissante de l'industrie des semi-conducteurs et de l'électronique devrait être un facteur clé de la croissance du marché du microscope à force atomique au cours de la période de prévision. Les microscopes à force atomique sont apparus comme un outil essentiel pour acquérir des connaissances nanométriques sur divers matériaux et surfaces utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs et de composants électroniques. Ces microscopes permettent aux fabricants d'examiner et d'analyser les défauts microscopiques ainsi que de mesurer l'épaisseur et la rugosité de surface des matériaux de film mince à une résolution sans précédent.

Étant donné la miniaturisation et l'intégration croissantes des composants électroniques, les fabricants sont constamment sous pression pour améliorer les processus de production, détecter les défauts et assurer le contrôle de la qualité au niveau nanométrique. Les microscopes à force atomique fournissent une caractérisation précise des matériaux de prochaine génération tels que le graphène et les matériaux 2D qui révolutionnent l'industrie des semi-conducteurs. Divers acteurs de l'industrie emploient largement AFM pour évaluer les nouvelles propriétés des matériaux, obtenir un contrôle de qualité sur la fabrication et permettre le développement d'appareils électroniques plus puissants et économes en énergie. En outre, les progrès constants de l'électronique de consommation et la prolifération des Dispositifs IdO ont également augmenté la demande de puces plus puissantes mais plus petites et plus efficaces. Cela a considérablement stimulé l'utilisation de la microscopie à force atomique en R-D ainsi que les installations de production des fabricants de puces et des fabricants d'électronique.

Par exemple, Hitachi High-Tech Corporation, un fournisseur de solutions de nanotechnologie, offre AFM5300E qui répond aux besoins de l'industrie des semi-conducteurs en permettant la mesure de l'AFM dans les environnements de vide, ainsi que des mesures d'électromagnétisme à haute résolution et l'observation de la distribution de dopant.

Market Concentration and Competitive Landscape

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L'adoption croissante de la microscopie à force atomique dans le domaine de la nanotechnologie et de la science des matériaux est un autre facteur clé qui propulse la croissance du marché du microscope à force atomique. Au cours des dernières années, la nanotechnologie est devenue l'une des plus importantes nouvelles technologies d'usage général ayant des applications étendues dans diverses industries d'utilisation finale, notamment les soins de santé, l'énergie, la fabrication et les biens de consommation. Qu'il s'agisse de développer de nouveaux matériaux avec des propriétés optiques, électriques ou mécaniques personnalisables ou de créer des dispositifs et systèmes dotés de nouvelles fonctionnalités, la nanotechnologie repose fortement sur la microscopie à force atomique pour la caractérisation et l'analyse à l'échelle atomique.

L'AFM fournit des résolutions inégalées pour visualiser les structures aussi petites que les atomes individuels, recueillir des informations topographiques sur les nano surfaces et même manipuler la matière à l'échelle nanométrique. Il est donc devenu indispensable pour la recherche associée aux nanotubes de carbone, aux nanoparticules, Séquençage de l'ADN ainsi que le développement de nouveaux dispositifs biomédicaux. AFM trouve également une utilisation étendue dans divers processus de nanofabrication pour contrôler les dimensions des caractéristiques, les profondeurs et l'uniformité lors des étapes de gravure et de lithographie.

Par exemple, Oxford Instruments Asylum Research offre le microscope à force atomique à taux vidéo Cypher VRS1250 (AFM). Sa vitesse plus élevée permettra aux chercheurs de saisir des détails nanométriques d'événements dynamiques qui étaient auparavant inaccessibles, y compris des réactions biochimiques, l'auto-assemblage moléculaire 2D, et les processus et les processus de dissolution et plus.

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L'un des principaux défis du marché du microscope à force atomique est le coût élevé de l'achat de microscopes à force atomique. Comme les systèmes AFM sont très complexes et utilisent des technologies nanométriques de pointe, leur tarification peut être prohibitive pour de nombreux petits laboratoires et instituts de recherche. De plus, l'exploitation et l'entretien des AFM nécessitent des connaissances spécialisées et du personnel formé. Cela augmente les coûts d'utilisation. De plus, dans certaines zones d'application, les possibilités demeurent inexploitées car les AFM ne peuvent pas imager ou caractériser des échantillons dans des environnements liquides ou gazeux.

Possibilités de marché : accroître les investissements en R-D dans les semi-conducteurs et les nanomatériaux

La demande croissante de nanotechnologies et l'augmentation des investissements en R-D dans des applications telles que les semi-conducteurs, les nanomatériaux et le stockage d'énergie sont à l'origine d'une plus grande adoption des AFM. En outre, la capacité des AFM d'acquérir des informations topographiques 3D jusqu'au niveau atomique avec une préparation minimale d'échantillons a conduit à de nombreux nouveaux utilisateurs provenant d'industries comme la science des matériaux.

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On estime que l'AFM de qualité industrielle représente la part la plus élevée de 61,4 % en 2024 sur le marché en raison de la demande croissante des industries manufacturières. Les microscopes à force atomique de qualité industrielle sont conçus pour traiter les tâches courantes de métrologie industrielle dans les environnements de fabrication. Ils offrent une grande stabilité, répétabilité et précision nécessaires pour caractériser les surfaces, mesurer l'épaisseur et évaluer les processus de production. Le besoin croissant de caractérisation à l'échelle nanométrique dans divers contextes industriels comme la fabrication de semi-conducteurs, la fabrication de supports de stockage de données et la production d'équipements d'énergie renouvelable est un facteur clé de la croissance du segment.

Classe industrielle Les AFM sont adaptés pour effectuer des mesures de volume élevé car ils présentent des conceptions ergonomiques et des interfaces logicielles faciles à utiliser pour les opérateurs non spécialisés. En outre, leur construction robuste et durable permet de résister aux vibrations et aux variations de température courantes dans les installations de production. Les principaux fabricants offrent également des capacités d'imagerie in situ de pointe intégrées aux AFM industriels pour permettre une inspection en temps réel sur la ligne sans arrêter la production.

La complexité croissante de la fabrication à l'échelle nanométrique offre davantage de possibilités d'adopter des AFM industriels. Leur capacité à contrôler la qualité à haute résolution dès les premières étapes permet d'améliorer les rendements et de réduire les travaux coûteux plus loin dans la chaîne d'assemblage. Cela améliore l'optimisation des processus et l'assurance de la qualité. Comme les nanotechnologies trouvent des applications croissantes, la demande de matériel de métrologie capable de caractériser les surfaces à l'échelle nanométrique dans les environnements industriels devrait être à l'origine du segment de l'AFM de qualité industrielle.

Par exemple, Anton Paar GmbH, fabricant d'instruments de laboratoire et de systèmes de mesure de processus, propose le microscope à force atomique ToscaTM 400. Ce produit haut de gamme mesure les propriétés nanosurface et a été spécialement conçu pour les utilisateurs industriels.

Perspectives, par application - Le segment des semi-conducteurs et de l'électronique a été l'un des principaux domaines d'application des microscopes à force atomique

On estime que les semi-conducteurs et l'électronique représentent la part la plus élevée de 34,2 % en 2024 sur le marché en raison du rôle crucial joué dans le développement et la fabrication des appareils. Le segment des semi-conducteurs et de l'électronique a été l'un des principaux domaines d'application des microscopes à force atomique. La capacité d'images non destructives à résolution atomique ou moléculaire rend les AFM essentiels pour l'échelle continue des appareils dans la fabrication de semi-conducteurs.

Au cours de la recherche et du développement, les AFM aident à caractériser de nouveaux matériaux et à mieux connaître les propriétés de surface aux dimensions les plus petites. Cela aide dans les dispositifs d'ingénierie avec des densités d'intégration plus strictes. De plus, leur application s'étend à l'analyse des défaillances lorsque l'AFM joue un rôle important dans l'identification des défauts de cause racine.

Les AFM sont également largement utilisés dans les secteurs de fabrication des puces, notamment l'inspection des masques de lithographie, la surveillance des procédés et le contrôle de la qualité. Comme ils sont une technique sans contact, ils n'endommagent pas les surfaces fragiles et sont capables de caractériser même des structures temporaires clé pour fabriquer des dispositifs de nouvelle génération.

La grande miniaturisation qui se produit dans l'électronique propulse l'utilisation plus étendue des AFM dans toute la gamme de fabrication, de la mise au point de nouveaux matériaux à l'inspection des wafers. Les fonderies de semi-conducteurs et les fabricants de dispositifs intégrés comptent sur les AFM pour surmonter les défis techniques et réduire les défauts à mesure que les dimensions critiques se rétrécissent avec chaque nouveau nœud technologique. Cela fait des semi-conducteurs et de l'électronique une application de conduite majeure pour le marché du microscope à force atomique.

Regional Insights

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L'Amérique du Nord s'est imposée comme le marché régional dominant des microscopes à force atomique à l'échelle mondiale. On estime que la région détient une part de marché de 37,2 % en 2024. La présence de grands acteurs établis tels que Bruker, Park Systems et WITec a créé une grande base installée d'AFM dans la région au fil des ans. Un financement important de la recherche en nanotechnologie provenant d'organismes comme la Fondation nationale des sciences a suscité une forte demande dans les secteurs des sciences de la vie et des sciences des matériaux.

Les universités et les laboratoires nationaux des États-Unis et du Canada utilisent activement les AFM pour des applications comme la détection de virus, la mesure des propriétés matérielles et l'analyse des semi-conducteurs. Plusieurs améliorations et élargissements à des AFM existants ont également été entrepris pour étudier de nouveaux domaines comme les matériaux 2D et les structures de dispositifs semi-conducteurs. La disponibilité d'une main-d'oeuvre qualifiée et d'une solide infrastructure de recherche ont permis l'adoption continue d'AFM de pointe.

L'Asie-Pacifique est apparue récemment comme le marché régional qui a connu la croissance la plus rapide pour les microscopes à force atomique. Des pays comme la Chine, le Japon, la Corée du Sud et l'Inde sont témoins d'investissements massifs dans des industries qui traitent des semi-conducteurs, des énergies renouvelables et des soins de santé. Cela a stimulé le besoin d'outils nanométriques de métrologie de surface comme les AFM pour des applications dans le développement des matériaux, le contrôle de la qualité et l'analyse des défaillances.

Le soutien actif du gouvernement à l'expansion du secteur manufacturier et la présence d'un grand nombre d'unités de production d'OEM ont augmenté la demande de l'APAC. De plus, les coûts d'exploitation peu élevés et la disponibilité d'AFM à faible coût adaptés à l'éducation et à la formation des fabricants chinois appuient les achats, même auprès d'organismes de recherche à budget limité. Des leaders régionaux comme Park Systems (Corée) et Anasys Instruments (É.-U.) ont créé des installations de fabrication et de vente locales pour tirer parti de cette croissance.

La prospérité de l'industrie de l'électronique a entraîné une forte hausse des exportations de AFM et de pièces détachées de la région vers les marchés mondiaux. Entre-temps, des collaborations croissantes entre grandes entreprises et instituts universitaires ont ouvert la voie à des projets de recherche collaboratifs utilisant des techniques avancées de microscopie à force atomique. On s ' attend à ce que la région de l ' Asie et du Pacifique devienne un important marché mondial de l ' AFM dans les années à venir.

Market Report Scope

Key Developments

• En janvier 2024, Oxford Instruments La recherche sur l'asile a introduit l'édition de piles Cypher ES, un ensemble ultramoderne de microscopes à force atomique spécialement conçu pour la recherche révolutionnaire sur les piles
• En juin 2021, Systèmes de parcs, le fabricant de Microscopes de Force Atomique (AFM), a lancé Park FX40, l'AFM autonome, un microscope de force atomique autonome révolutionnaire, infusé de robotique innovante, de fonctionnalités d'apprentissage intelligentes, de mécanismes de sécurité et de logiciels basés sur l'IA
• En juillet 2022, Oxford Instruments Asylum Research a annoncé le lancement du nouveau microscope à force atomique Cypher L (AFM). Le Cypher L est conçu pour les chercheurs qui ont besoin de capacités AFM de base sur les marchés de la recherche, y compris les polymères, les matériaux 2D, la technologie quantique et le stockage de l'énergie.
• En avril 2021, Oxford Instruments Asylum Research a annoncé le lancement du nouveau microscope vidéo à force atomique Cypher VRS1250 (AFM). Deux fois plus rapide que le Cypher VRS de première génération, le nouvel AFM permet des vitesses de balayage allant jusqu'à 1 250 lignes/seconde et des vitesses de cadre allant jusqu'à 45 images/seconde.

*Définition : Le marché du microscope à force atomique comprend la vente de microscopes à force atomique et de produits et services connexes. Les microscopes à force atomique utilisent une sonde ou une pointe pointue qui est portée très près ou en contact avec un spécimen pour mesurer des forces extrêmement petites entre la sonde et la surface de l'échantillon. Cela permet la visualisation, la manipulation et la mesure des phénomènes à l'échelle nanométrique. Le marché comprend divers types de microscopes à force atomique destinés à des applications dans la recherche en nanotechnologie, les semi-conducteurs, la science des matériaux et les industries biomédicales.

Market Segmentation

• Type Insights (Revenu, USD MN, 2019 - 2031)
  • Classe industrielle AFM
  • Recherche-Grade AFM
• Présentation des demandes (Revenu, USD MN, 2019 - 2031)
  • Sciences des matériaux
  • Sciences de la vie
  • Semi-conducteurs et électronique
  • Études
  • Autres
• Perspectives régionales (Revenu, USD MN, 2019 - 2031)
  • Amérique du Nord
    • États-Unis
    • Canada
  • Amérique latine
    • Brésil
    • Argentine
    • Mexique
    • Reste de l'Amérique latine
  • Europe
    • Allemagne
    • Royaume-Uni
    • Espagne
    • France
    • Italie
    • Russie
    • Reste de l'Europe
  • Asie-Pacifique
    • Chine
    • Inde
    • Japon
    • Australie
    • Corée du Sud
    • ASEAN
    • Reste de l ' Asie et du Pacifique
  • Moyen-Orient et Afrique
    • GCC Pays
    • Israël
    • Reste du Moyen-Orient & Afrique
• Points de vue des principaux acteurs
  • Bruker
  • La société Semilab Inc.
  • Oxford Instruments
  • Anton Paar
  • Attocube Systems AG
  • Novascan Technologies, Inc.
  • Nanosurf AG
  • Nanonics Imaging Ltd
  • Instruments nanomagnétiques
  • NT-MTD Instruments de spectre
  • Centre des technologies avancées
  • Systèmes de parcs
  • Hautes technologies Hitachi Société
  • HORIBA
  • Atelier AFM
  • Instruments
  • Technologies Keysight
  • Instruments de Tokyo, Inc.