在近期的半導(dǎo)體市場中，一種關(guān)鍵材料——磷化銦（InP）的需求正在經(jīng)歷一場爆發(fā)，甚至美國晶圓制造商AXT公司近日還因磷化銦產(chǎn)品需求激增而股價暴漲，其股價在3個交易日內(nèi)飆升了140%，引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。而這一現(xiàn)象背后的驅(qū)動力正是人工智能（AI）技術(shù)的迅猛發(fā)展。

磷化銦襯底

磷化銦，作為一種在高頻、高速電子器件中扮演著關(guān)鍵角色的第二代半導(dǎo)體材料，其需求激增的背后，不僅揭示了AI技術(shù)對半導(dǎo)體材料市場的深遠(yuǎn)影響，也凸顯了該材料在未來科技中的重要性。接下來就來了解一下，磷化銦是如何在AI技術(shù)的推動下快速成長的吧。

一、磷化銦是何物？

磷化銦是一種重要的化合物半導(dǎo)體材料，因其具備寬禁帶結(jié)構(gòu)，具有極高的電子極限漂移速度，用這種材料制作的電子器件能夠放大更高頻率或更短波長的信號，且受外界影響較小，穩(wěn)定性較高。目前，在光通信領(lǐng)域，磷化銦襯底可用于制備激光器芯片、接收器芯片、電光調(diào)制器等，對應(yīng)的終端領(lǐng)域包括5G通信、數(shù)據(jù)中心、人工智能、無人駕駛、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。

磷化銦在電信、 數(shù)據(jù)通訊、 消費(fèi)感知等領(lǐng)域的應(yīng)用

二、磷化銦的商業(yè)化進(jìn)程

磷化銦最早由A.Thiel于1910年人工合成，但直到1958年，梯度凝固法、區(qū)域熔煉法、水平布里奇曼法的采用才相繼長出小尺寸磷化銦單晶?直到1968年，Mullin等人采用高壓液封直拉法(LEC)，首次成功的拉制出大尺寸磷化銦單晶材料?1986年，美國貝爾實(shí)驗室的E.M.Monberg等人也首次將垂直梯度冷凝法(VGF)技術(shù)應(yīng)用于InP半導(dǎo)體單晶材料的生長?

直到進(jìn)入1990年代，InP單晶材料的規(guī)模化商業(yè)生產(chǎn)才逐漸開始?由于技術(shù)門檻高、生產(chǎn)難度大，全球磷化銦市場集中度極高，大尺寸磷化銦發(fā)展較快的主要是美國AXT和日本Sumitomo，均能實(shí)現(xiàn)6英寸的磷化銦襯底生長?6英寸的磷化銦襯底預(yù)計2026~2027年能大批量進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用?

磷化銦的主要廠商所占市場份額

三、AI發(fā)展與磷化銦需求爆發(fā)的關(guān)系

最初，磷化銦應(yīng)用是從LED 低端產(chǎn)品開始，接著慢慢向微顯示、大功率激光器發(fā)展，最后正是受到萬眾矚目的人工智能（AI）領(lǐng)域。磷化銦之所以可以在AI領(lǐng)域受到重視，是因為AI對數(shù)據(jù)傳輸有著很大的需求，其應(yīng)用依賴于帶寬增加、低衰減和低失真的海量數(shù)據(jù)傳輸，因此直接推動了對高性能半導(dǎo)體材料的需求。

在這一趨勢下，磷化銦作為一種在快速數(shù)據(jù)傳輸中表現(xiàn)出色的半導(dǎo)體材料，其市場需求顯著上升。磷化銦因其卓越的高頻性能和低損耗特性，被認(rèn)為是支持高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴哑脚_。云南鍺業(yè)在投資者互動平臺上指出，磷化銦襯底在光芯片生產(chǎn)過程中屬于關(guān)鍵材料之一。隨著AI技術(shù)對光通信和高頻電子器件的需求增加，磷化銦作為核心材料的地位愈發(fā)重要。由此可見，AI的快速發(fā)展不僅推動了磷化銦需求的爆發(fā)，也使其成為人工智能時代最緊俏的半導(dǎo)體原材料之一。

四、總結(jié)

總之，磷化銦作為一種先進(jìn)的半導(dǎo)體材料，正因人工智能（AI）的迅猛發(fā)展而迎來需求的急劇增長。盡管其應(yīng)用仍面臨不少挑戰(zhàn)，但隨著AI技術(shù)的不斷進(jìn)步，磷化銦的市場前景變得愈加光明。未來，磷化銦極有可能在新興科技領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用，進(jìn)一步體現(xiàn)出材料對科技進(jìn)步的重大影響。

資料來源：

韓家賢,韋華,劉建良,等.GaAs和InP化合物半導(dǎo)體的發(fā)展趨勢及應(yīng)用[J].云南化工,2023,50(12):16-20.

粉體圈整理