AI時代“隱秘贏家”？這類半導體“逆襲”走到聚光燈下

半導體的進步既是工藝製程的進步，也是半導體材料的進步。縱觀新能源汽車和消費電子的發展歷程，第三代半導體憑藉其禁頻寬度極寬、高導熱率等優勢，在推動產業發展中發揮著重要作用。

AI時代，第三代半導體也沒有落下——今年5月，輝達宣佈，其下一代800V HVDC架構採用納微半導體的GaNFast氮化鎵和GeneSiC碳化矽技術開發。

但技術的演進從來不是簡單的線性替代。在AI時代，一場“逆襲”正在悄然上演。曾經被視為“過渡技術”的第二代III-V族化合物半導體磷化銦(InP)，正重新站到聚光燈下。

光晶片龍頭公司Lumentum不久前發佈了最新財報，多項資料超出市場預期，背後的強勁動力就來自光學硬體的強勁需求。2025年第二季度，公司創下EML出貨收入新高，並開始向多家超大規模客戶部署200G通道速率的EML雷射器——這裡提到的EML，即是基於Lumentum磷化銦平台。

Lumentum表示，正大力投資磷化銦製造產能，以確保未來幾年供應能夠滿足“預期激增的需求”。

高需求預期之下，作出擴產選擇的並不止Lumentum。

日本半導體材料商JX金屬7月表示，擬投資15億日元（約合0.73億元人民幣），將其位於日本茨城縣北茨城市磯原工廠的磷化銦襯底產能提高約20%。

JX金屬是全球少數幾家磷化銦襯底製造商之一。公司表示，隨著光通訊在AI資料中心資料傳輸中使用規模擴大，公司磷化銦襯底需求也日益增長，預計未來磷化銦襯底的需求將持續走高，公司正在考慮進一步進行投資，並根據需要靈活調整。

為什麼是磷化銦？

磷化銦是由磷和銦組成的二元半導體材料，是僅次於矽之外最成熟的半導體材料之一，被廣泛應用於生產射頻器件、光模組、LED（Mini LED及Micro LED）、雷射器、探測器、感測器等器件。

在過去，磷化銦主要應用於電信裝置和特殊儀器中，產品應用面相對冷門。20世紀80年代，磷化銦首次被用於電晶體中，20世紀90年代，磷化銦被用於電信用電吸收調製雷射器中。

但隨著AI熱潮掀起，因磷化銦具有飽和電子漂移速度高、發光損耗低的特點，高度符合AI高速計算需求，能讓資料順利實現高速傳輸，由此成為光晶片上游的關鍵原料，從曾經的冷門產品一躍成為AI產業鏈中最炙手可熱的材料之一。

光晶片以光子為載體，通過光波導、調製器、探測器等元件實現超高速、低功耗及大頻寬的資訊處理，核心材料體系以矽基（低成本、CMOS 相容）與磷化銦（高效光源） 協同為主。

國信證券指出，矽是理想的光電子整合平台，矽基材料與化合物材料結合有望充分平衡性能與成本。其中，Ⅲ-Ⅴ族材料如磷化銦是高性能雷射器的核心材料，因為這類材料是直接帶隙材料，具備高發光效率。

天風證券此前報告認為，AI算力提升浪潮下，金屬材料產業鏈迎來發展新機遇。其中，在資料傳輸層面，磷化銦襯底可被廣泛應用於製造光模組器件，在5G通訊、資料中心等產業迅速發展及AI算力提升的拉動下，有望蓬勃發展。

據Yole預測，2019年全球磷化銦襯底市場規模為0.89億美元，2026年全球磷化銦襯底市場規模為2.02億美元，2019-2026年複合增長率為12.42%。

資料顯示，中國是全球最大的磷化銦供應國，佔比約六成，之後依序為德國、日本與美國。磷化銦襯底前三大供應商分別是日本住友電工、美國AXT以及法國II-VI；其中，AXT市佔率高達六至七成，主要生產基地位於中國。

值得一提的是，日前九峰山實驗室宣佈在磷化銦材料領域取得重要技術突破，成功開發出6英吋磷化銦（InP）基PIN結構探測器和FP結構雷射器的外延生長工藝，關鍵性能指標達到國際領先水平。這一成果也是國內首次在大尺寸磷化銦材料製備領域實現從核心裝備到關鍵材料的國產化協同應用。 (財聯社)