光芯片衬底材料：磷化铟（InP）产业格局梳理

泡股

一.磷化铟概览

半导体材料可划分为三代：第一代硅（Si）、锗（Ge）；第二代砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）；第三代碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）。

磷化铟是由铟和磷组成的IIIA-V族化合物半导体，其物理特性完美匹配高速光通信、高频电子领域需求，是不可替代的核心基底材料。

1.1 核心优势

（1）光电性能优异：直接带隙结构，发光波长精准覆盖光通信两大低损耗窗口（1310nm、1550nm），可高效实现光电转换，适配光通信场景。

（2）高频特性突出：高电子迁移率、高饱和漂移速度，可稳定支撑毫米波、太赫兹级高频信号处理，适配高端射频场景。

1.2 应用领域

（1）光通信：核心场景，占比超80%；是高速光模块中EML/DFB激光器、PIN/APD光电探测器的主流衬底材料。

（2）高频射频：用于车载激光雷达、卫星毫米波器件、太赫兹通信设备等场景。

1.3 主要短板

（1）成本高企：上游原料铟是铅锌冶炼的伴生稀散金属，提纯壁垒高、供给弹性低，仅适用于高附加值场景。

（2）制备难度大：大尺寸（6 英寸及以上）晶圆量产难度极高，且晶体脆性高导致加工难度大，进一步拉低良率。



二. 制备工艺及流程

磷化铟制备分为两大核心环节：单晶衬底制备（技术壁垒）、外延片制备（决定器件性能）。

2.1 衬底制备

（1）多晶合成：高纯铟和红磷在高压炉中反应生成磷化铟多晶锭。

（2）单晶生长：将多晶锭生长为低缺陷、高均匀性的单晶锭，主流工艺为液封直拉法（LEC）、垂直梯度凝固法（VGF）。

（3）衬底精加工：单晶锭经滚磨、切片、研磨、CMP、清洗、检测、封装等工序，制成标准合格衬底片。

2.2 外延片制备

外延生长是在磷化铟衬底基础上，通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）工艺，生长出特定结构和功能的外延层薄膜，决定器件的电学和光学性能。

三.供应格局

全球格局：大尺寸磷化铟衬底呈寡头格局，住友电工（日）、AXTI（美）、JX金属（日）合计占据全球90%产能。

供需缺口：2025年全球磷化铟衬底需求约200-210万片，有效合规产能仅60-70万片，2027年供需缺口将进一步扩大。

国产替代进程：依托本土铟资源优势与半导体自主可控政策，国内企业加速技术突破，头部厂商已实现6英寸衬底量产，国产替代进入窗口期。

云南锗业：锗产业链龙头企业，旗下云南鑫耀为国内最大磷化铟衬底供应商，已实现6英寸衬底量产；现总产能15万片/年，30万片/年产线在建。

博杰股份：主营工业自动化设备，参股珠海鼎泰芯源（持股11%）布局磷化铟衬底，子公司博捷芯划片机可用于磷化铟衬底的精密切割工序。

光智科技：主营红外光学器件，26年6月拟3亿增资收购先锐科技50.08%股权，标的公司已启动年产40吨磷化铟晶体建设项目。

海川智能：主营自动衡器，26年6月拟1.3亿收购集溢半导体15.3%股权，其子公司大庆溢泰具备砷化镓、磷化铟等化合物半导体晶片产能。

兴业科技：主营天然牛皮革，26年6月拟5500万元收购青岛立昂旗下磷化铟衬底及半导体电子材料相关业务资产。