【东吴证券】计算机行业点评报告：磷化铟有望成为AI算力时代的“光之基石”-260513（10页）.pdf

1、计算机行业点评报告磷化铟有望成为AI算力时代的“光之基石”磷化铟凭借超高电子迁移率与精准匹配通信窗口的直接带隙特性，有望成为1.6T及mathbfCP0时代高速光芯片不可替代的物理基石。磷化铟（InP）作为第二代化合物半导体的核心，其物理特性决定了其在AI算力时代不可替代的战略地位。相较于传统硅材料，磷化铟拥有其4倍以上的电子迁移率，这使其在高频高速场景下展现出卓越的性能。更重要的是，磷化铟是直接带隙材料，通过外延生长特定的合金，其发光波长可精准覆盖光纤通信中损耗最低的1310nm与1550nm窗口。随着光模块从800G向1.6T乃至3.2T演进，单颗模块对磷化铟芯片的需求量呈倍数增长，且1.

2、6T及CPO技术要求的激光器阵列化，迫使衬底尺寸从2英寸向6英寸跨越。这种从“分立器件”向“大规模阵列”的迭代，不仅对衬底的晶体质量、表面平整度提出了极致要求，更确立了磷化铟作为光通信核心衬底、量子计算及卫星通信关键材料的基础性地位。磷化铟产业链表现出极高的进入壁垒与严重的供需错配。AI数据中心的大规模建设极大拉动磷化铟的需求，但磷化铟衬底生产需在高温高压下进行极端的环境控制，叠加设备交付慢、良率爬坡难及长达两年的客户认证期。这种长周期、技术壁垒高、重资产的特性，构筑了极强的行业护城河，使磷化铟衬底成为短期内难以缓解的战略性稀缺资源。Yole预测2026年全球需求飙升至260万至300万片，有

3、效产能仅提升至75万片左右，缺口仍在70%以上云南锗业、先导科技等龙头企业在bf6英寸高端衬底及垂直一体化产业链上的技术突破与大规模扩产，加速打破进口依赖，全力卡位mathbfAI算力爆发带来的国产替代新机遇。根据Yole统计，2020年3家厂商就占据了磷化铟衬底全球市场90%以上的份额，其中日本住友全球占有率为42%，AXT(北京通美)全球占有率为36%，日本JX全球占有率为13%。面对全球市场被日美巨头占据90%以上的现状，国产厂商正加速全产业链的突围。云南锗业作为国内龙头，已率先实现6英寸磷化铟衬底的规模化量产，并通过新增投资1.88亿元扩建生产线，目标在2027年前后达到年产45万片（

4、折合4英寸）的规模。与此同时，先导科技集团构建了全球罕见的垂直一体化模式，覆盖从稀散金属提炼、VGF单晶生长、外延材料到终端800G/1.6T光模块制造的全链条。此外，博杰股份等企业通过参股衬底厂商及布局精密划片设备，进一步补齐了加工环节。这种从“上游资源保障”到“中游核心工艺攻克”再到“下游应用验证”的深度协同，不仅有效应对了国际管制与原料涨价风险，更为中国在算力爆发的市场机遇中实现关键材料的自主可控提供了坚实保障。相关标的：云南锗业、博杰股份等。风险提示：良率爬坡不及预期；扩产周期延误风险；出口管制风险；原材料价格波动。相关研究1.磷化铟：光通信核心基础材料，需求激增1.1.磷化铟：强光电

5、性能的半导体材料磷化铟（IndiumPhosphide），化学式InP，是由铟（In）与磷（P）组成的-族化合物半导体，属于第二代半导体材料，常温下为银灰色固体。磷化铟拥有极高的电子迁移率和优越的高频性能。光电性能优异，是光模块核心基础材料。传统硅在高频高速场景下已触及物理极限，而磷化铟拥有硅材料4倍以上的电子迁移率，此外，光纤通信里常用的两个超低损耗窗口是1310mathrmnm、1550mathrmnm，磷化铟是直接带隙材料，通过在InP衬底上外延生长特定的合金材料（如InGaAsP、InGaAlAs）作为有源区，发光波长可以精准“拉伸”到通信窗口。磷化铟的独特物理特性使其成为光通信的核心

6、衬底材料，可用于制备CW、DFB、EML等边发射激光器芯片和PIN、APD探测器芯片。此外，磷化铟还可以用于量子计算、卫星通信等领域。1.2.光模块快速迭代，磷化铟需求激增光模块从800G向1.6T甚至3.2T演进，促进磷化铟衬底持续改进。单颗800G光模块需要配备4到8颗磷化铟激光器芯片，而1.6T光模块对磷化铟衬底的需求又是800G的2.7至3倍，800G光模块很多是单颗分立器件；1.6T光模块、CPO要用激光器阵列、探测器阵列，一次做一整排、一整片，为了适配高速芯片面积增大与成本下降需求，磷化铟衬底尺寸要求由2英寸扩大到4-6英寸。近期Coherent等龙头已布局6英寸产线以解决高端芯片