電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）磷化銦（InP）單晶襯底作為光通信、5G射頻、量子計算等領(lǐng)域的核心材料，其市場發(fā)展與國內(nèi)替代進(jìn)程呈現(xiàn)出技術(shù)突破與國際競爭交織的復(fù)雜格局。全球市場正經(jīng)歷需求爆發(fā)期，而國內(nèi)企業(yè)在政策支持和市場需求驅(qū)動下，正加速實現(xiàn)中低端產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代，同時在高端領(lǐng)域逐步突破技術(shù)壁壘。

在全球范圍內(nèi)，磷化銦襯底市場規(guī)模快速增長。受AI算力、數(shù)據(jù)中心和6G通信驅(qū)動，Yole預(yù)測全球InP襯底市場規(guī)模將從2022年的30億美元增至2028年的64 億美元，年復(fù)合增長率達(dá)13.5%。

這一增長主要由光通信、5G與衛(wèi)星通信、新興技術(shù)等領(lǐng)域推動。例如，100G/200G光模塊需求激增，使得InP基激光器芯片成為主流選擇；高頻器件（如HEMT、pHEMT）對InP襯底的需求也隨5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而上升。此外，量子點激光器、硅光集成等前沿技術(shù)的商業(yè)化加速，進(jìn)一步擴(kuò)大了市場需求。

然而，全球InP襯底市場高度集中，前三大廠商（日本住友電工、美國AXT、法國II-VI）占據(jù)91%的份額。日本住友電工采用VB法生產(chǎn)4英寸摻Fe半絕緣襯底，技術(shù)成熟且良率穩(wěn)定；美國AXT憑借VGF法實現(xiàn)6英寸InP襯底量產(chǎn)，成本優(yōu)勢顯著；法國II-VI則聚焦高端外延片，在光通信領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

國內(nèi)企業(yè)如北京通美雖已躋身全球前列，但在大尺寸（6英寸）和高端產(chǎn)品（如半絕緣襯底）上仍依賴進(jìn)口。

國內(nèi)替代進(jìn)程中，頭部企業(yè)加速技術(shù)攻關(guān)。如華芯晶電采用垂直梯度凝固法（VGF）突破4英寸InP襯底制備技術(shù)，產(chǎn)品良率達(dá)70%，價格僅為進(jìn)口產(chǎn)品的50%，已進(jìn)入蘋果供應(yīng)鏈。其子公司立昂晶電通過優(yōu)化晶體生長工藝，實現(xiàn)大尺寸、低位錯襯底量產(chǎn)，填補(bǔ)國內(nèi)空白。

云南鍺業(yè)年產(chǎn)15萬片4英寸InP襯底，良率提升至70%，計劃擴(kuò)產(chǎn)至10噸/年（全球第一），目標(biāo)切入華為海思、Wolfspeed等頭部供應(yīng)鏈。有研新材則布局InP外延片技術(shù)，與國內(nèi)光模塊廠商合作推進(jìn)國產(chǎn)替代。

政策與資本的雙重驅(qū)動為國內(nèi)企業(yè)提供了有力支持。國家大基金二期重點支持半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，云南鍺業(yè)等企業(yè)獲注資加速產(chǎn)線建設(shè)。

地方政策方面，河北省對第三代半導(dǎo)體企業(yè)給予流片補(bǔ)貼，最高可達(dá)1000萬元，北京市順義區(qū)對InP襯底項目提供固定資產(chǎn)投資補(bǔ)貼，最高3000萬元。市場需求方面，國內(nèi)光模塊廠商（如中際旭創(chuàng)、新易盛）加速國產(chǎn)芯片驗證，2024年25G DFB 光器芯片國產(chǎn)化率提升至20%。

盡管取得進(jìn)展，國內(nèi)企業(yè)仍面臨技術(shù)瓶頸。國際廠商已量產(chǎn)6英寸InP襯底，而國內(nèi)企業(yè)仍以4英寸為主，6英寸技術(shù)處于研發(fā)階段。高端產(chǎn)品如半絕緣襯底、高純度外延片依賴進(jìn)口，國內(nèi)企業(yè)在材料一致性和缺陷控制上存在差距。設(shè)備與工藝方面，晶體生長設(shè)備（如VGF爐）、切片拋光設(shè)備（如雙面研磨機(jī)）國產(chǎn)化率不足30%，高端工藝（如離子注入）依賴海外技術(shù)。

未來，國內(nèi)InP襯底市場將呈現(xiàn)國產(chǎn)替代加速與生態(tài)重構(gòu)的趨勢。短期內(nèi)，中低端2-4英寸InP襯底將實現(xiàn)全面國產(chǎn)替代，價格下降30%-50%；6英寸襯底進(jìn)入小批量試產(chǎn)，半絕緣襯底良率提升至60%。

長期來看，6英寸襯底將實現(xiàn)量產(chǎn)，半絕緣襯底市占率提升至30%，切入100G以上光模塊市場。國內(nèi)企業(yè)將從襯底向外延片、器件延伸，形成“材料-器件-應(yīng)用”全產(chǎn)業(yè)鏈，在價格和服務(wù)上擠壓國際廠商份額，但技術(shù)壁壘仍需5-10年突破。

然而，國內(nèi)InP襯底產(chǎn)業(yè)仍面臨多重風(fēng)險。技術(shù)封鎖方面，美國對華半導(dǎo)體設(shè)備出口限制可能影響InP襯底生產(chǎn)；產(chǎn)能過剩可能導(dǎo)致價格戰(zhàn)，壓縮企業(yè)利潤率；全球光通信市場周期性波動也可能影響國內(nèi)替代進(jìn)程。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，企業(yè)需加強(qiáng)研發(fā)，聚焦6英寸襯底、半絕緣材料等關(guān)鍵技術(shù)，與高校共建聯(lián)合實驗室；推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，加速產(chǎn)品驗證；爭取政策支持，完善設(shè)備與材料供應(yīng)鏈。

小結(jié)

InP單晶襯底市場正處于需求爆發(fā)與技術(shù)壟斷的博弈期，國內(nèi)企業(yè)在政策支持和市場需求驅(qū)動下，已實現(xiàn)中低端產(chǎn)品的國產(chǎn)替代，但在高端領(lǐng)域仍需突破技術(shù)壁壘。未來5-10年，隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈整合，國內(nèi)InP襯底有望在全球市場占據(jù)更重要地位，成為半導(dǎo)體材料自主可控的關(guān)鍵一環(huán)。