
近日,全球化合物半导体外延片龙头IQE首席执行官JuttaMeier公开警示,磷化铟的供给获取难题,已经演变为半导体行业不可忽视的现实风险。作为高速光芯片的核心基底,磷化铟的供需变化,直接牵动AI数据中心、通信网络的建设节奏。

这几乎已是行业共识。
磷化铟的“不可替代价值”
磷化铟属于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,具备电子迁移率高、光传输损耗低的物理特性,适配光纤通信主流工作波段,是制作激光器、探测器芯片的优质载体。
据了解,硅材料擅长电路运算,但本身无法产生激光光源;砷化镓多用于射频器件,难以胜任长距离高速光信号传输。

相较之下,磷化铟可以同时实现光信号发射与接收,是800G、1.6T、下一代3.2T高速光模块的核心底层材料,也是共封装光学(CPO)技术落地的重要基础。
AI大模型训练与推理带来海量数据交互,GPU集群之间每秒产生巨量数据交换,高速光互连需求正在呈现爆发状态,原本属于细分赛道的磷化铟,一下成为AI算力基建的刚需材料。
磷化铟遭遇供应链现实挑战
AI产业爆发式需求进一步放大磷化铟供需矛盾。光模块每次速度提升不仅仅会使带宽翻倍,还会增加复杂性:800G收发器通常使用四条光通道;1.6T模块使用八条通道每个通道都需要自己的激光器和检测器——通常是基于磷化铟(InP)的。因此,当行业从800G过渡到1.6T时,每个模块的InP使用量几乎翻了一番。
而磷化铟产业链链条很长,横跨矿产、高纯原料、单晶衬底、外延加工等等多个环节,每一个环节往往又设置了很高的技术门槛。
尤其是大尺寸磷化铟晶圆制造难度突出,6英寸衬底更是行业技术分水岭,晶体生长对温度、设备精度要求严苛,良率提升需要长期工艺沉淀,全球范围内可实现稳定量产的厂商数量有限。同时产业链资源分布较为集中,铟金属原料、衬底制造、外延加工分布在不同地区,任意环节出现波动,都会沿着链条传导至下游光模块与算力设备厂商。
国产力量加速追赶
供需紧张的行业现状,倒逼全球磷化铟产业格局加速调整。海外老牌企业手握成熟工艺与稳定客户资源,持续加码产能建设,正大力抢占增量市场。国内产业链也在持续发力,从高纯铟原料提纯,到2-4英寸磷化铟衬底实现批量供货,6英寸产品持续打磨良率,国产厂商逐步进入下游客户验证环节。
但客观来看,国内在大尺寸衬底良率控制、高端外延工艺、专用生产设备方面,和国际顶尖水平仍存在差距,完整产业链走向成熟,依旧需要持续的时间沉淀。
最后
磷化铟的应用场景并不局限于AI光通信,卫星通信、雷达探测等领域同样有着广阔发展空间。与此同时,硅光、薄膜铌酸锂等新技术路线不断迭代,它们可以在信号调制等部分场景发挥优势,但现阶段依旧无法替代磷化铟作为光源芯片基底的核心地位。
磷化铟的产业困境也是目前化合物半导体行业的缩影:高端材料受各方追逐,又受资源、工艺、外部环境制约,供应链隐藏着一些风险。面对严峻的竞争形势,国内产业要坚持全链条自主攻关,一步一步推进技术迭代,方能在算力革命中掌握更多产业主动权。
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参考来源:36氪、半导体行业观察
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