Рынок атомно-силовой микроскопии

Размер рынка атомно-силовой микроскопии

Объем рынка атомно-силовой микроскопии оценивался в 498,4 миллиона долларов США в 2023 году, и, по прогнозам, он вырастет с 542,1 миллиона долларов США в 2024 году до 1 048,9 миллиона долларов США к 2031 году, демонстрируя среднегодовой темп роста 9,89% в течение прогнозируемого периода. Рынок расширяется из-за растущего внимания к точности изготовления полупроводников и разработке современных материалов.

Рост инвестиций в исследовательскую инфраструктуру и повышенное внимание к наномедицине еще больше поддерживают этот рост. Кроме того, появление AFM в новых приложениях, таких как мониторинг окружающей среды и судебно-медицинский анализ, влияет на динамическое развитие рынка.

В объем работ в отчет вошли решения, предлагаемые такими компаниями, как Park Systems, Hitachi High-Tech Corporation, Nanonics Imaging ltd, Bruker, Keysight Technologies, Oxford Instruments, Nanosurf, Horiba, Ltd., NT‑MDT SPECTRUM INSTRUMENTS, Semilab Inc. и другие.

На рынке атомно-силовой микроскопии наблюдается значительный рост благодаря растущему спросу в различных областях, включая нанотехнологии, материаловедение и биотехнологии. Переход к визуализации высокого разрешения и точным наноразмерным измерениям способствует расширению рынка. Технологические достижения в области АСМ, такие как улучшенное разрешение и многофункциональные функции, еще больше способствуют росту рынка.

• Например, в мае 2024 года компания Oxford Instruments Asylum Research запустила AR Maps, современное программное обеспечение для анализа данных для АСМ Jupiter XR. AR Maps предоставляет информацию о шероховатости в соответствии со стандартом ISO, статистические отчеты, анализ критических размеров и траншей, а также анализ частиц. Ожидается, что это программное обеспечение будет включено в новые системы АСМ Jupiter XR и, вероятно, будет доступно в качестве обновления для нынешних пользователей, что подчеркивает значительные достижения в технологии АСМ.

Интеграция АСМ с другими аналитическими методами, такими как сканирующая туннельная микроскопия и рамановская спектроскопия, расширяет область применения и улучшает характеристики материалов. Кроме того, растущее использование атомно-силовой микроскопии в передовых производственных процессах, таких как 3D-интегральные схемы, способствует расширению рынка.

Атомно-силовая микроскопия — это метод визуализации высокого разрешения, который обеспечивает детальный анализ поверхностей на наноуровне. Сканируя острый наконечник, обычно изготовленный из кремния или нитрида кремния, по поверхности образца, АСМ измеряет атомные силы между наконечником и поверхностью. Эти измерения создают топографические карты и дают представление о свойствах поверхности, таких как шероховатость, механическое поведение и электрические характеристики.

Атомно-силовая микроскопия, широко используемая в материаловедении, нанотехнологиях и биологии, позволяет получать точные трехмерные изображения и анализ на атомном уровне, что делает ее важным инструментом для исследователей и специалистов отрасли, стремящихся понять и манипулировать наноразмерными материалами.

Обзор аналитика

Рынок атомно-силовой микроскопии ожидает быстрый рост, чему способствуют достижения в области нанотехнологий вполупроводникпроизводство и науки о жизни. Крупнейшие игроки отрасли используют стратегические слияния и поглощения, чтобы извлечь выгоду из этого растущего спроса с целью повышения конкурентоспособности и стимулирования инноваций в области применения нанотехнологий.

• Например, в сентябре 2022 года ведущий игрок рынка Park Systems приобрел Accurion GmbH, чтобы расширить свой технологический портфель и укрепить свои позиции на мировом рынке.

Этот стратегический подход подчеркивает стремление ключевых игроков расширять возможности и учитывать развивающуюся динамику в глобальной сфере атомно-силовой микроскопии.

Факторы роста рынка атомно-силовой микроскопии

Расширяющееся применение нанотехнологий в различных областях, таких как материаловедение, электроника и биотехнология, значительно увеличивает спрос на атомно-силовую микроскопию. Поскольку эти отрасли продолжают исследовать и внедрять инновации на наноуровне, потребность в изображениях с высоким разрешением и точных измерениях становится все более острой.

АСМ предлагает беспрецедентные возможности для наблюдения и манипулирования материалами в таком крошечном масштабе, позволяя исследователям изучать топографию поверхности, механические свойства и молекулярные взаимодействия с исключительной точностью. Эта возможность имеет решающее значение для развития приложений нанотехнологий, включая разработку новых материалов и устройств, а также расширение биологических исследований, тем самым способствуя росту рынка.

Серьезной проблемой, препятствующей развитию рынка атомно-силовой микроскопии, является высокая стоимость и сложность оборудования, которые ограничивают доступность для небольших исследовательских институтов и развивающихся рынков. Кроме того, существенным препятствием является наличие передовых технических знаний, необходимых для работы и интерпретации данных АСМ.

Ключевые игроки решают эти проблемы, разрабатывая более экономичные модели AFM и предоставляя обширные программы обучения и поддержки. Кроме того, компании вкладывают значительные средства в удобное для пользователя программное обеспечение и функции автоматизации, чтобы упростить работу и анализ данных, делая технологию АСМ более доступной и простой в использовании для более широкого круга исследователей и учреждений.

Тенденции рынка атомно-силовой микроскопии

Заметной тенденцией на рынке атомно-силовой микроскопии является растущая интеграция АСМ с другими аналитическими методами, такими как сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и рамановская спектроскопия. Такая интеграция способствует более комплексному подходу к характеристике материалов за счет объединения сильных сторон каждого метода.

В то время как АСМ обеспечивает детальную топографию поверхности и измерения механических свойств на наноуровне, СТМ дает представление об электронных свойствах и поверхностной проводимости, а рамановская спектроскопия предоставляет информацию о молекулярных колебаниях и химическом составе. Расширяя диапазон возможностей анализа, эта тенденция делает AFM более универсальным инструментом в исследованиях и промышленности, тем самым способствуя росту рынка.

• Компания Oxford Instruments Asylum Research представила атомно-силовой микроскоп (АСМ) Cypher L в июле 2022 года. Этот передовой АСМ специально разработан для исследователей в различных областях, таких как полимеры, 2D-материалы, квантовые технологии и хранение энергии, которым требуется базовые навыки АСМ. Это новое дополнение подчеркивает постоянные инновации и расширение технологии АСМ, удовлетворяя разнообразные потребности научного сообщества и способствуя росту рынка.

Растущее использование атомно-силовой микроскопии в производстве трехмерных (3D) интегральных схем (ИС) вносит значительный вклад в рост рынка. Поскольку несколько слоев активных электронных компонентов объединяются для создания компактных, высокопроизводительных устройств, необходимость в точных измерениях и анализе становится все более важной.

Способность AFM обеспечивать детальное изображение и точную характеристику на наноуровне позволяет производителям ИС оптимизировать процессы изготовления, повысить контроль качества и проводить эффективный анализ отказов. Эти расширенные возможности способствуют разработке более надежных и эффективных 3D-ИС, что приводит к увеличению спроса на системы АСМ и способствует расширению рынка.

Анализ сегментации

Мировой рынок сегментирован на основе применения, класса и географии.

По применению

В зависимости от применения рынок подразделяется на материаловедение и характеристику, науку о жизни и биотехнологию, полупроводники и электронику, академическую науку и другие. Сегмент медико-биологических наук и биотехнологий получил самый высокий доход в 173,4 миллиона долларов США в 2023 году.

Способность АСМ обеспечивать получение изображений с высоким разрешением и точные измерения на наноуровне делает его незаменимым для изучения биологических образцов, включая клетки, белки и ДНК. Исследователи в этих областях используют АСМ для изучения механических свойств и структурных деталей биомолекул, что способствует прогрессу в разработке лекарств, генетических исследованиях и диагностике заболеваний.

Растущие инвестиции в биотехнологические исследования и растущий акцент на наномедицину и персонализированную медицину повышают спрос на АСМ в области наук о жизни и биотехнологий.

По классу

В зависимости от класса рынок подразделяется на исследовательский и промышленный. В 2023 году сегмент промышленного класса занял наибольшую долю рынка атомно-силовой микроскопии — 54,33%. Системы АСМ промышленного уровня необходимы в таких секторах, как производство полупроводников, материаловедение и нанотехнологии, где точная характеристика поверхности и анализ дефектов имеют решающее значение.

Эти усовершенствованные системы АСМ обеспечивают надежную работу, получение изображений с высоким разрешением и возможность работать в суровых промышленных условиях. Они используются для оптимизации производственных процессов, обеспечения контроля качества и повышения надежности продукции.Растущий спрос на миниатюрные электронные компоненты исовременные материалыускоряет внедрение AFM промышленного уровня, тем самым способствуя росту сегмента.

Региональный анализ рынка атомно-силовой микроскопии

В зависимости от региона мировой рынок подразделяется на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африка и Латинскую Америку.

В 2023 году доля рынка атомно-силовой микроскопии Азиатско-Тихоокеанского региона на мировом рынке составила около 36,78% при оценке 183,3 миллиона долларов США. Это заметное расширение во многом объясняется расширением научно-исследовательской деятельности в таких странах, как Китай, Япония и Индия. Быстро развивающиеся отрасли электроники, нанотехнологий и материаловедения в регионе являются ключевым фактором, способствующим этому росту.

Кроме того, увеличение государственного финансирования и инвестиций в инфраструктуру научных исследований способствуют распространению АСМ. Рост сотрудничества между академическими учреждениями и игроками отрасли еще больше меняет динамику регионального рынка. Например, несколько ведущих университетов и исследовательских институтов региона интегрируют AFM в свои исследовательские программы, тем самым способствуя инновациям и технологическому прогрессу в различных областях.

Ожидается, что в Северной Америке в течение прогнозируемого периода будет наблюдаться существенный рост с уверенным среднегодовым темпом роста 11,10%, в первую очередь из-за резкого роста биологических исследований в различных секторах, таких как биопереработка, сельское хозяйство, энергетика и медицина. Растущее внимание к передовым исследованиям в этих областях стимулирует спрос на инструменты визуализации с высоким разрешением и точные измерения, такие как АСМ.

• Например, в ноябре 2023 года компания South Dakota Mines добавила атомно-силовой микроскоп, чтобы расширить свои исследовательские возможности в области биопереработки, сельского хозяйства, энергетики и медицины.

Эта тенденция подчеркивает приверженность региона к передовым исследованиям и разработкам, позиционируя Северную Америку как ключевой рынок для технологий АСМ.

Конкурентная среда

Отчет о мировом рынке атомно-силовой микроскопии предоставит ценную информацию с акцентом на фрагментированный характер отрасли. Выдающиеся игроки сосредотачивают внимание на нескольких ключевых бизнес-стратегиях, таких как партнерство, слияния и поглощения, инновации продуктов и совместные предприятия, чтобы расширить портфель своих продуктов и увеличить свою долю рынка в различных регионах.

Компании реализуют эффективные стратегические инициативы, такие как расширение услуг, инвестиции в исследования и разработки (НИОКР), создание новых центров предоставления услуг и оптимизация процессов предоставления услуг, которые, вероятно, создадут новые возможности для роста рынка.

Список ключевых компаний на рынке атомно-силовой микроскопии

• Парковые системы
• Корпорация высоких технологий Хитачи.
• ООО «Наноникс Имиджинг»
• Брукер
• Кейсайт Технологии
• Оксфордские инструменты
• Наносёрфинг
• Хориба, ООО
• СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НТ‑МДТ
• Компания «Семилаб»

Ключевые события в отрасли

• Апрель 2024 г. (запуск продукта):Компания Oxford Instruments Asylum Research представила Cypher ES Battery Edition, усовершенствованный пакет атомно-силового микроскопа, специально разработанный для передовых исследований в области аккумуляторов. Эта усовершенствованная система АСМ предназначена для улучшения изучения и разработки аккумуляторных технологий, обеспечивая получение изображений с высоким разрешением и точные измерения, необходимые для продвижения решений по хранению энергии. Этот запуск подчеркивает внимание Oxford Instruments Asylum Research к поддержке инноваций в аккумуляторных технологиях и отражает растущую важность AFM в энергетических исследованиях.
• Март 2023 г. (запуск продукта):Компания Park Systems AG представила стандартную линейку продуктов Park NANO. Эта передовая линейка продуктов предоставляет калибровочные стандартные образцы для измерений АСМ и СЭМ, что позволяет пользователям получать точные и надежные измерения и анализ своих образцов. Этот запуск подчеркивает стремление Park Systems AG повысить точность и надежность измерений в наномасштабе.

Мировой рынок атомно-силовой микроскопии сегментирован следующим образом:

По применению

• Материаловедение и характеристика
• Науки о жизни и биотехнологии
• Полупроводники и электроника
• академики
• Другие

По классу

• Исследовательский уровень
• Промышленный класс

По регионам

• Северная Америка
  • НАС.
  • Канада
  • Мексика
• Европа
  • Франция
  • Великобритания
  • Испания
  • Германия
  • Италия
  • Россия
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Япония
  • Индия
  • Южная Корея
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Ближний Восток и Африка
  • GCC
  • Северная Африка
  • ЮАР
  • Остальная часть Ближнего Востока и Африки
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Аргентина
  • Остальная часть Латинской Америки