今年以来，磷化铟价格显著上涨。上海有色网数据显示，4英寸磷化铟衬底8月10日均价达到6500元/片，较年初上涨约50%。

行业景气度持续抬升，也为产业链相关上市公司带来业绩改善机遇。

A股中布局磷化铟产业链的个股共有18只，其中12股已公布半年度报告或业绩预告，其中博杰股份、株冶集团、兴业银锡、云南锗业同比增长均超100%。

路透社 6 月 19 日报道，中国海关正在加强对铟出口的审查力度，欧洲买家被要求披露终端用户信息及所在地，北美买家审批时间从当日办结延长至数天。金属铟尚未被正式列入出口管制清单，但实际审批节奏已经出现边际变化。

继2025 年磷化铟纳入出口管制、2026 年部分日本实体被列入出口管制名单后，本次审查进一步向金属铟原料端延伸，海外供应链对后续出口限制或禁令的担忧升温，全球铟供给体系面临新的不确定性。

从市场格局来看，全球91%的衬底产能集中在日本住友、美国AXT和日本JX三家手中。

而中国手握全球70%的原生铟产量和最大的光模块制造产能，却长期在衬底端不足10%的市占率中徘徊---这既是痛点，也是最大的国产替代空间。

今天我们来研究磷化铟。下文从：① 磷化铟--基础知识扫盲；② InP核心技术壁垒；③ 市场&竞争格局；④ 产业链；⑤ 相关龙头；等五个维度来解析。

磷化铟（Indium Phosphide，简称InP）是由III族元素铟（In）与V族元素磷（P）化合而成的III-V族化合物半导体材料，晶体结构为闪锌矿（Zinc Blende）类型，外观呈深灰色。

通常以高纯度单晶锭形式生长，再切割研磨成晶圆衬底，磷化铟衬底用于制作 FP、DFB、EML 边发射激光器芯片和 PIN、APD 探测器芯片，主要应用于电信、数据中心等中长距离传输。

它是继硅（Si）和砷化镓（GaAs）之后的新一代电子功能材料，在光电子和高频电子领域具有不可替代的战略地位。

2、特点&区别

（1）直接带隙半导体，电光转换效率高：硅为间接带隙难以发光；磷化铟是直接带隙半导体材料，电子与空穴复合时能直接辐射光子，电光转换效率极高，是制造高速激光器（如DFB、EML）和光电探测器（如APD、PIN）的理想基底，弥补了硅（间接带隙，发光效率极低）的缺陷。

（2）高电子迁移率，支持超高频调制：电子迁移率极高（约5400 cm/V·s，为硅的10倍），可支撑100GHz 以上高频信号调制，适配 800G/1.6T/3.2T 高速光模块，满足 AI 算力集群长距光互联需求。

（3）耐高温与抗辐射特性：熔点高（约1062℃），导热性好，且抗辐射能力极强（抗中子与质子辐照能力达硅的10倍以上），在极端温度（-40℃至150℃）和强辐射环境下仍能保持稳定的电学与光学性能，适配航天卫星、军工红外探测等极端场景。

（4）高纯工艺壁垒极高，供给稀缺：单晶生长需要高温高压环境，对原料纯度（6N–7N）、晶体缺陷控制要求严苛；高端衬底长期海外寡头垄断，国产替代空间大。

（5）与硅、砷化镓区别

光芯片通常采用三五族化合物磷化铟（InP）和砷化镓（GaAs）作为芯片的衬底材料，其中：

砷化镓（GaAs）主打 850nm 短距 VCSEL芯片，适合高频、射频和部分短波长光电场景。

磷化铟垄断 1310/1550 高速长距有源光芯片，在长距离、高速光通信中的产业化基础更强，尤其在EML、CW 激光器、PIN/APD探测。

下图：Si、GaAs、InP属性对比

3、InP晶圆尺寸分类

InP晶圆尺寸越大，单片可切割芯片数量越多，单位成本越低。从3英寸升级到6英寸，单片芯片产出量提升约4倍，成本可降至3英寸工艺的60%-70%。但大尺寸化对晶体均匀性、缺陷密度控制和加工精度要求呈指数级提升。

4、发展历程

磷化铟最早由 A.Thiel 于 1910 年人工合成，但直到1958 年，梯度凝固法、区域熔炼法、水平布里奇曼法的采用才相继长出小尺寸磷化铟单晶。

直到 1968 年 Mullin 等人采用高压液封直拉法（LEC），首次成功的拉制出大尺寸磷化铟单晶材料。6 英寸的磷化铟衬底预计 2026-2027 年能大批量进入商业化应用。

5、生产与加工流程

磷化铟的制造可分为六大核心环节：高纯原料制备 → 多晶合成 → 单晶生长 → 晶圆加工，制备衬底→外延生长→ 芯片流片制造。全流程技术密集，任一环节的品质波动都将向下游传导。

（1）高纯原料制备

• 高纯铟：需达到7N级（99.99999%）以上纯度，金属杂质控制在ppb（十亿分之一）级别。从锌矿副产铟出发，经过电解、真空蒸馏、区域熔炼等多段提纯工艺制得。
• 高纯红磷：需6N至8N级超高纯度。黄磷经特定温度转化为红磷后，通过多级真空蒸馏、区域熔炼、精密提纯及超痕量杂质检测获得。高纯磷活性高、易氧化，制备难度显著高于普通磷化工产品。

将7N级高纯铟和6N-7N级高纯红磷置于真空密封石英管（或PBN坩埚）中，在1000-1100°C高温、20-25atm高压条件下反应合成磷化铟多晶材料。InP在熔点（1062°C）时的离解压高达27.5atm，合成压力需接近该值以抑制磷的挥发。尾料回收可采用定向凝固工艺，将尾料与过量红磷置于石英管两端，控制温度梯度实现多晶料再生。

（3）单晶生长（核心工艺环节）

当前VGF法是工业化生产高质量InP单晶的首选方法。生长过程中常进行掺杂（硫/硒→N型，锌→P型，铁→半绝缘型），以满足不同器件需求。生长轴为〈100〉方向，环境气体为约30bar氮气。

（4）晶圆加工，制备衬底（Substrate）

单晶锭长成后，需经过多道精密加工工序：定向、切片、倒角、研磨、镜片抛光（CMP），产生磷化铟衬底晶圆。它是整个器件的"地基"，决定了晶格常数和结晶质量。下图中浅色圆点示意晶体内部的原子排列。

下图：磷化铟衬底生产工序

（5）外延生长（衔接器件制造）

在衬底上方，蓝色系薄层代表外延生长的薄膜。从下到上依次是缓冲层（晶格过渡）、有源层（InGaAs，发光/探测的核心）、盖帽层（表面保护）。

在InP衬底上通过MOCVD（金属有机化学气相沉积）或MBE（分子束外延）技术生长InGaAs、InGaAsP、InAlAs等多层异质结构薄膜，形成器件所需的能带结构。MOCVD以超纯气态源沉积，需配套尾气处理；MBE采用高纯固体源，通过蒸发分子束完成沉积，可提供原子级界面控制。外延层质量直接决定激光器、探测器等终端器件的性能、寿命与量产一致性。

（6） 芯片流片制造

外延片经过光刻、刻蚀形成台面（Mesa）结构，再沉积金属电极（灰色小块），沿解理面（虚线）切割后封装，最终制成激光器、探测器或调制器等器件。这是产业链末端附加值最高的环节。

磷化铟行业的核心技术壁垒高度集中在制造环节，形成了"工艺+良率+客户认证"的三重综合性壁垒，新玩家难以快速突破。

1、壁垒一：磷蒸气压控制---长晶环节的"生死线"

InP在熔点温度下磷的离解压高达27.5atm，是GaAs的近4倍。这意味着晶体生长过程中磷极易挥发，导致化学计量比偏移、组分不均匀，进而产生位错、孪晶、堆垛层错等致命缺陷。

InP单晶的层错能极低，极易产生孪晶，使得大尺寸单晶制备异常困难。温度场、压力场和磷蒸气压三者需要极其精确的协同控制，任何微小波动都可能导致整炉晶体报废。

2、壁垒二：大尺寸化---温场控制的指数级难度

从3英寸升级到4英寸再到6英寸，晶锭直径增大导致温场均匀性控制难度呈指数级上升。大直径晶体在冷却过程中热应力分布更复杂，径向温度梯度难以消除，极易产生裂纹和位错增殖。

目前6英寸InP衬底全球良率整体低于10%，仅英国IQE少量试产，国内九峰山实验室2025年8月才实现6英寸外延工艺突破。

3、壁垒三：高纯原料瓶颈---产业链咽喉

衬底制造严重依赖7N级（99.9999%）以上的超高纯铟和6N-8N级超高纯红磷。高纯铟的提纯需经电解—真空蒸馏—区域熔炼多段工艺，海外成熟量产技术主要掌握在法国Dowa、美国Rasa等少数企业手中，国内高端7N级高纯铟进口依赖度约68%。高纯红磷同样需要多级真空蒸馏和精密提纯，任何微量杂质（ppb级）都可能在晶体中形成缺陷中心。

4、壁垒四：晶圆精密加工---毫米级精度的极限挑战

InP晶体硬度低、脆性大、易解理，加工过程极易产生崩边、裂纹和亚表面损伤。研磨和抛光需要在去除损伤层的同时不引入新的应力，TTV需控制在10μm以内，翘曲度小于15μm，表面粗糙度达到亚纳米级。这需要匹配半导体级洁净生产环境与精密专用设备，know-how积累周期长。

5、壁垒五：客户认证周期---1-2年的信任成本

下游光芯片厂商（如中际旭创）对衬底供应商实行严格的认证制度，从送样测试到批量供货通常需要1-2年。认证一旦通过，客户黏性极强，切换成本高昂，形成了天然的竞争护城河。

三、市场&竞争格局

1、全球市场

当前AI数据中心发展如火如荼，这意味着每个服务器机架需要数百个光模块，每次部署需要数千个机架，每个超大规模数据中心都需要数百万个磷化铟激光器组件。

根据LightCounting的数据，InP衬底光芯片为市场中最大的细分领域，2025年占总市场的58%，到2031年仍将占据46%（约69亿美元）。

另外，Yole 预测数据，2026 年全球磷化铟衬底（折合二英寸）预计销量为 128 万片，2019-2026 年复合增长率为 14.4%；2026 年全球磷化铟衬底市场规模为 2 亿美元，2019-2026 年复合增长率为 12.4%。

2、竞争格局

磷化铟衬底材料市场头部企业集中度很高，海外企业占据主导地位。Yole 数据显示，2020 年全球前三大厂商占据磷化铟衬底市场 90%以上市场份额，其中 Sumitomo为全球第一大厂商，占比为 42%；北京通美位居第二，占比 36%，日本 JX 排名第三，占比为 13%。

磷化铟单晶批量生长的技术主要包括高压液封直拉法(LEC)、垂直温度梯度凝固法(VGF)和垂直布里奇曼法(VB)。北京通美和 Sumitomo 分别使用VGF 和 VB 技术可以生长出直径 6 英寸磷化铟单晶，日本 JX 使用 LEC 技术可以生长出直径 4 英寸的磷化铟单晶。

3、中国的结构性矛盾

中国是全球最大的原生铟生产国（占全球70%），也是InP材料的最大消费国（占全球约三分之一），但InP衬底的量产能力严重滞后---全球前三的住友、AXT、JX合计垄断91%份额，国内企业合计不足10%。资源端优势与制造端短板形成鲜明反差，这正是国产替代的核心逻辑。

磷化铟产业链上游为原材料，主要包括金属铟、磷及相关高纯化合物材料；

中游为衬底/外延，包括InP单晶生长、晶圆切磨抛、衬底加工、外延生长；

下游为光芯片,主要对应激光器/调制器、探测器、InP 、PIC等应用场景。

金属铟常被描述为一种战略金属，因为其全球储量有限。世界上已知的大部分铟资源集中在少数几个国家，包括中国、秘鲁、美国、加拿大和俄罗斯。但其中只有大约一半被认为具有经济开采价值。

全球铟资源估计约为6万吨，全球原生铟精炼总产量约为1100公吨，中国占七成左右，是全球最大的原生铟精炼生产国，预计2025年产量约为760公吨。其次是韩国约180公吨，日本约65公吨。

下图：2025年全球铟产量国家排名(单位:公吨)

另外，金属铟提取难度大且成本高。许多国家仍然缺乏先进的提取和提纯技术，作为光通信半导体材料，铟基化合物半导体须具备高电子迁移率，以用于高频高功率电子器件，因此铟的纯度必须高于7N级，也就是说纯度超过99.99999%(7N+)，难度可谓是地狱级。

高纯红磷是非常重要的半导体基础材料。磷化铟生产需要 6N、7N、8N 级及以上高纯红磷单体原料，它是合成磷化物半导体的主要材料之一，可用于合成磷化铟等半导体材料，也可用作 IC 掺杂的固态磷源，广泛应用于集成电路、太阳能电池、晶体硅、半导体、TFT-LCD、光纤预制棒和光化学等领域。

全球 6N/7N 半导体级红磷供应高度集中，核心供应商主要是日本和德国等少数企业。虽然我国的黄磷、磷矿资源和基础磷化工体系完整，但 7N 级以上高纯红磷长期依赖进口，能够稳定供应 6N/7N高纯红磷的厂商具备显著战略价值。

（3）核心装备

核心设备包括：高压单晶炉、PBN坩埚、MOCVD/MBE设备，技术要求是高温高压环境控制、原子级精度等。

2、中游：衬底&外延制造

（1）衬底市场份额更小，但其技术壁垒和市场集中度远高于外延。衬底制造是从0到1的结晶过程，核心难点在于：

① 核心瓶颈在上游，衬底制造严重依赖6N级(99.9999%)以上的超高纯铟;

② 长晶工艺极难，InP单晶生长需在高温高压下进行极端环境控制，且扩产周期较长，设备交期和良率爬坡极慢;

③ 高度寡头垄断，当前，日本住友、AXT(北京通美)、日本JX三家占据了全球91%的市场份额。

（2）外延是在衬底上生长薄膜，其较衬底而言，市场集中度更低、市场份额更高主要归因于:

① 衬底产能极度受限，虽然严重的供不应求推高了其单价，但由于总销售额反而受限;

② 设备可采购降低准入门槛，虽然MOCVD设备昂贵，但设备可以买到，而InP长晶炉需要高度定制，核心热场设计属于各厂商核心机密，因此外延厂商数量远多于衬底厂商;

③外延覆盖更广，除光通信外还包括VCSEL(3D传感)、Micro-LED、功率器件、射频PA等，每个领域都需要定制化外延结构 ;

④ 商业模式差异，衬底厂商卖的是标准化材料，而外延厂商卖的是定制化服务，后者可以根据客户需求灵活调整外延层结构(组分、厚度、掺杂)，服务属性强，客户粘性和定价权更高。

磷化铟下游环节主要包括光芯片、激光器/调制器/探测器/PIC、航天航空等应用，即在衬底和外延片基础上，通过光刻、刻蚀、金属化、钝化、解理、镀膜、测试等工艺，加工形成EML、CW、VCSEL激光器/调制器，PIN/APD探测器以及InPPIC垂直整合。

下游核心在于实现外延结构、器件设计和品圆制造工艺之间的匹配。对于激光器而言，阈值电流、输出功率、调制带宽、波长稳定性和可靠性均会受到外延均匀性、波导结构、腔面处理和散热设计影响。

对于探测器而言，响应度、暗电流、带宽和击穿电压等指标也高度依赖材料缺陷控制和器件结构设计。

从器件结构看，AI数据中心光互连正在从传统可插拔光模块方案，逐步向硅光、CPO及外置光源等更高集成度方案延伸。

光模块速率提升会带动单模块内激光器、调制器和探测器性能升级; 主动光器件升级进一步提高对外延片均匀性、衬底低缺陷和晶圆尺寸的要求; 当800G/1.6T光模块进入规模化部署后，产业链瓶颈容易从终端封装转向中游高质量InP衬底、外延和光电芯片产能。

（1）磷化铟企业

⑤楚雄川至电子材料（未上市）：公司高纯红磷、高纯铟、高纯镓等产品达到国际水平，在国内光伏企业市场占有率超过35%，客户覆盖率超过90%，是云南省重点培育的电子化学品龙头企业。