磷化銦（lnP）對普通人來說，可能是個(gè)相對陌生的材料，但其實(shí)作為III-V族化合物成員的第二代半導(dǎo)體之一，它在一些關(guān)鍵領(lǐng)域有著舉足輕重的作用，比如5G通信、特別是未來的6G、8G、無人駕駛汽車、物聯(lián)網(wǎng)、紅外探測都與它息息相關(guān)。

磷化銦的電子遷移率高、耐輻射性能好、禁帶寬度大等優(yōu)點(diǎn)，在兩大應(yīng)用領(lǐng)域擁有關(guān)鍵優(yōu)勢：（1）光子領(lǐng)域：波長為1000nm以上的發(fā)射和探測能力；（2）射頻領(lǐng)域：高頻RF應(yīng)用中的高速和低噪聲性能。

故而磷化銦晶圓處于光通信產(chǎn)業(yè)鏈、超高頻毫米波雷達(dá)、紅外探測的最上游也是最核心地位，是電信和數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中的收發(fā)器激光二極管不可或缺的構(gòu)建模塊，芯片最基礎(chǔ)的材料。

因而隨著5G通信的發(fā)展，尤其是現(xiàn)在對于更高帶寬的需求在持續(xù)不斷增長，磷化銦的市場需求將迎來一波爆發(fā)。

但目前，由于在磷化銦單晶生長設(shè)備和技術(shù)方面存在較高壁壘，市場參與者較少，且以少數(shù)幾家國外廠商為主，主要供應(yīng)商包括日本住友、日本能源、美國AXT(中國生產(chǎn))、法國InPact、英國WaferTech等，以上5家廠商占據(jù)了全球近80%的市場份額，國內(nèi)僅有少數(shù)幾家公司進(jìn)入市場。

其中珠海鼎泰芯源晶體有限公司就走在國內(nèi)磷化銦晶圓市場的前列。

要想用光纖光纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸，只有用磷化銦材料制造的激光器發(fā)出的光在光纖中可實(shí)現(xiàn)無損耗傳輸。但是，磷化銦從原材料到晶錠再成為晶圓的“成長”過程非常艱難，在“成長”過程中，需要1070攝氏度的高溫和極大的壓力，原子結(jié)構(gòu)有可能發(fā)生變化，“長”出來的東西不一定符合預(yù)期。從原材料到晶錠，再成為一塊2英寸或4英寸的晶圓，成品率一般在28%左右，技術(shù)門檻不是一般的高，因此能夠成功控制磷化銦生長技術(shù)的公司少之又少。

目前能生產(chǎn)6英寸晶圓的企業(yè)非常少，但鼎泰芯源已經(jīng)掌握了2英寸到6英寸晶圓的生產(chǎn)技術(shù)，并依靠VGF、VB法晶體生長技術(shù)、高表面質(zhì)量線切割技術(shù)、超平整機(jī)械化學(xué)拋光技術(shù)、超潔凈表面清洗技術(shù)等40余項(xiàng)半導(dǎo)體單晶相關(guān)的核心專利技術(shù)，在珠海高新區(qū)建成國內(nèi)第一條具有自主知識產(chǎn)權(quán)磷化銦襯底材料生產(chǎn)線，徹底打破了國外企業(yè)在磷化銦襯底材料行業(yè)的壟斷。

晶圓加工基本工藝流程

小編采訪了鼎泰芯源的總經(jīng)理劉鵬，對這家致力于探索前沿技術(shù)突破，追求躋身世界一流供應(yīng)商的公司有了更全面的了解，并感慰國內(nèi)這樣有開拓精神潛力巨大的高新企業(yè)越來越多。

粉體圈總經(jīng)理孫柯、編輯吉純

劉總介紹，鼎泰芯源背后的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和技術(shù)支撐是中科院，公司聯(lián)合創(chuàng)始人中，出身中科院半導(dǎo)體所，作為博士生導(dǎo)師的趙有文博士為公司首席科學(xué)家，技術(shù)團(tuán)隊(duì)成員深耕半導(dǎo)體研究多年，保證了磷化銦長晶率可達(dá)到40%-50%。

目前公司的產(chǎn)品主要應(yīng)用于光纖通信、光探測器、紅外光學(xué)、高頻毫米波通信等領(lǐng)域，而當(dāng)前目標(biāo)除了繼續(xù)將磷化銦晶圓穩(wěn)定商業(yè)化外，在將應(yīng)用于6G通訊的太赫茲領(lǐng)域也有所拓展。磷化銦具有遷移率極高和抗輻射性能好的優(yōu)點(diǎn)，是繼毫米波后太赫茲頻段芯片的首選材料，而我國的6G技術(shù)研發(fā)工作已于去年年底，由中國科技部組織的6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會正式宣布啟動(dòng)，太赫茲領(lǐng)域也是鼎泰芯源的重點(diǎn)布局。

太赫茲頻段

太赫茲應(yīng)用

磷化銦半導(dǎo)體材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)儆谇把匮芯康念I(lǐng)域，歐美國家對此重視程度高，投入大，技術(shù)發(fā)展相對成熟，目前國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力尚不能與國外企業(yè)競爭，但不乏有像鼎泰芯源這樣的企業(yè)正在奮力追趕，目前也已獲得階段性的成果，正如劉總所說：“大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用和超高頻通信的發(fā)展，都在引爆磷化銦晶圓市場，它是光通信產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。我們剛好趕上歷史時(shí)機(jī)。”

光通信領(lǐng)域是當(dāng)前的主流市場，而未來隨著5G商業(yè)化的加速，在高頻通信領(lǐng)域磷化銦半導(dǎo)體材料也將會迎來高速增長，磷化銦的市場表現(xiàn)值得期待。

粉體圈編輯 Oracle