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5G/6G 核心材料磷化铟:高频性能 + 国产替代,抢占 35% 全球市场

时间:2025-06-26   访问量:3492

在科技浪潮奔涌向前的当下,5G 已然融入生活,6G 的研发也在如火如荼推进。这些前沿通信技术的革新,离不开关键材料的强力支撑,磷化铟便是其中的 “幕后英雄”。凭借独特的高频性能,它不仅成为通信领域的 “香饽饽”,更在国产替代的道路上大步迈进,有望抢占全球 35% 的市场份额。

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磷化铟—— 通信领域的 “黄金材料”

磷化铟(InP)属于 III-V 族化合物半导体,拥有闪锌矿晶体结构。它虽不被大众熟知,却凭借一系列优异特性,在通信领域脱颖而出。其电子迁移率高达 8500 cm²/V・s,是硅材料的 6 倍以上。电子迁移率,简单来说,就是电子在材料中移动的速度,这个数值越高,意味着电子传输信号越快、越高效。基于磷化铟的器件,能够在 100GHz 以上的毫米波频段实现高效信号传输,堪称 5G/6G 通信的 “天选材料”。

5G/6G 通信追求极致的信号传输速率与稳定性,磷化铟完美契合了这一需求。在 5G 基站建设中,采用磷化铟制作的射频器件,能够快速处理高频信号,大幅提升信号覆盖范围与传输速度,让用户畅享流畅的 5G 网络体验。

在光通信领域,磷化铟同样表现卓越。作为直接带隙半导体,它能够精准匹配光纤通信的两个关键波长——1310nm(适用于短距离通信)和 1550nm(适用于长距离、高速率传输),是制备高性能光电器件的不二之选。在数据量呈指数级增长的今天,数据中心之间亟需高速、大容量的光通信连接,磷化铟基光模块便承担起这一重任,可实现每秒数百 Gbps 甚至更高的数据传输速率,为云计算和数据中心的高速互联筑牢根基。

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国产替代,打破国外垄断格局

长期以来,全球磷化铟市场高度集中,日本住友电工、美国 AXT、法国 II-VI 等前三大厂商占据了 91% 的份额,国内市场对进口产品依赖度极高。但近年来,随着国内企业加大技术研发投入,在磷化铟领域实现了诸多突破,国产替代进程不断加速。

云南锗业便是行业先锋。它年产 15 万片 4 英寸 InP 衬底,良品率提升至 70%,并计划将产量扩至 10 吨 / 年(此处产量指磷化铟材料产量),目标是打入华为海思、Wolfspeed 等头部企业供应链。其子公司云南鑫耀半导体材料有限公司的砷化镓晶片(衬底)、磷化铟晶片(衬底)已实现批量生产,产品远销国内外。

华芯晶电也成绩斐然。通过垂直梯度凝固法(VGF,一种用于制备高质量半导体单晶的技术,通过精确控制温度梯度,使晶体缓慢生长,减少晶体缺陷)突破 4 英寸 InP 衬底制备技术,产品良品率达 70%,价格仅为进口产品的 50%,成功进入苹果供应链。其子公司立昂晶电通过优化晶体生长工艺,实现大尺寸、低位错衬底量产,填补了国内相关技术空白。

这些国内企业的努力,显著提升了我国磷化铟领域的技术水平,降低了进口依赖,也为相关产业提供了更稳定的供应链。以光模块产业为例,以往因核心的磷化铟光芯片依赖进口,国内企业发展受限。如今,国产磷化铟光芯片实现量产,大幅降低了企业成本,提升了在全球市场的竞争力。

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抢占 35% 全球市场,底气从何而来?

全球磷化铟衬底市场正迎来高速增长期。据 Yole 预测,受 AI 算力需求、数据中心建设和 6G 通信发展的驱动,全球 InP 衬底市场规模将从 2022 年的 30 亿美元增长至 2028 年的 64 亿美元,年复合增长率达 13.5%。我国企业有潜力抢占 35% 的全球市场份额,这背后有着坚实的支撑。

在技术层面,国内企业持续创新。多晶合成采用水平布里奇曼法(一种通过控制温度和物质流动,使材料在特定容器中结晶的方法)和直接注入法;单晶生长广泛应用并优化垂直布里奇曼法(VB)、垂直温度梯度凝固法(VGF)和液封直拉法(LEC)等技术。技术的进步,让国产磷化铟产品在质量与性能上逐步比肩甚至超越国外同类产品。

随着 5G 网络全面覆盖、6G 技术研发推进,以及 AI 算力需求的激增,磷化铟需求呈井喷式增长。国内庞大的通信市场和蓬勃发展的数据中心产业,为磷化铟产品提供了广阔的应用空间。本土企业能够更快速地响应市场需求,在竞争中占据先机。

政策的大力支持更是企业发展的“助推器”。政府出台一系列鼓励半导体产业发展的政策,在资金扶持、技术研发补贴、人才培养等方面给予全方位支持,助力企业加大在磷化铟领域的研发与生产投入,加速产业发展。磷化铟凭借卓越的高频性能,在通信领域占据着不可替代的地位。国产替代进程稳步推进,国内企业将在技术和市场上不断突破。




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简介:

陕西铟杰半导体有限公司成立于2020年6月。公司致力于磷化铟(Indium Phosphide,InP)为主的III-V族化合物半导体材料的研究与产业化、突破国外限制,实现高端半导体材料国产化替代,成为国际领先的化合物半导体材料供应商。
电话:0919-8170777
地址:陕西省铜川市新区新材料产业园区7号楼
网址:   www.hinp.com.cn



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