磷化铟奇缺，为什么“急也没用”？|单晶|多晶|晶体|磷化|金属

磷化铟这波“缺货潮”来势凶猛。

ChatGPT等大模型的风靡，让全球进入了算力军备竞赛。而目前磷化铟是100G以上高速光芯片（EML激光器、APD探测器、CW光源）的唯一成熟商业化衬底，没有任何量产替代方案。

于是，磷化铟的市场需求彻底爆发。

据统计，2025年全球磷化铟衬底需求约210万片，2026年就涨到260-300万片，2027年将突破400万片，每年增长超50%。

相比之下，2026年全球磷化铟有效产能仅60-75万片/年，缺口超70%，相当于每4片需求仅能匹配1片供给。

于是，磷化铟衬底成了稀罕物的同时，其价格也一路飙升。

数据显示，截至2026年4月，短短一年多时间，2英寸磷化铟衬底，从2025年初的800美元/片，一路飙升到2300-2500美元/片，涨幅接近2倍，而6英寸高端磷化铟衬底更是从1400美元涨到5000美元，涨幅超2.5倍。

这么好的行情，磷化铟厂家是看在眼里，急在心里。

下游厂商也急啊。

磷化铟缺货成了光互联时代的最突出的短板，有行业人士甚至直言“当前磷化铟（InP）激光器产能不足，特别是激光芯片供给受限，才是CPO乃至整个高速光通信产品的核心卡点。”

他们在乎的不是价格，而是能不能拿到货，为此他们不惜花重金提前锁定上游产能。光模块大厂Coherent自己也生产磷化铟衬底，但不能满足自己的需求，于是在近期与磷化铟龙头AXT签订三年期6英寸InP晶圆供应协议，预付约2228.85万美元锁定产能。

英伟达黄仁勋更狠，不但豪掷20亿美元战略入股Coherent，并签下长期采购协议。在谢尔曼工厂的扩建奠基仪式上，黄仁勋还亲自到场挥锹铲土。

但是，磷化铟“缺货”状况短时间难以改观，有分析师明确表示，磷化铟的供需情况要有所好转可能得等到2028年之后了。

为什么磷化铟陷入了“急也没用”的窘境呢？

究其原因，最根本的是磷化铟行业存在两道天堑，使得其产能很难快速提升。

天堑一：技术难度高

磷化铟衬底的制备核心在于InP单晶。

据了解，InP单晶首先是由Mullin于1965年用高压液封直接法拉制成功的，几乎与GaAs同时开始。但由于InP的自身属性导致其单晶成晶率较低、结晶质量也较差、晶体尺寸较小、生长技术发展比较缓慢。

InP晶体在熔点温度1062℃下，磷的饱和蒸汽压大约为2.75MPa，而合成过程中，红磷的蒸汽压可高达10MPa，因而制备InP不能像制备GaAs一样在高压釜内直接混合合成，通常需要溶质缓慢的扩散技术或者注入合成技术合成InP多晶料。因此，为了制备高质量InP单晶，必须要纯度高、近化学配比多晶原料料作为前提保障。

要注意的是，在高压设备中完成高纯InP多晶料的合成，然后再将多晶料转移至生长设备中进行单晶生长，这又难以避免对原材料的二次沾污。

当多晶原料熔化后，偏离化学配比较多时容易在晶体内部形成夹杂物、沉淀、孪晶和位错等缺陷，这些缺陷可能严重损害晶体质量和晶体的物理特性。因而，控制化合物半导体多晶料或者熔体的配比度一直是制备晶体材料的首要任务，也是制备高离解压化合物半导体的难点。

为合成InP多晶原料，常用方法是把高纯红磷和高纯度金属铟在压力容器内进行高压化合，然后把化合好的InP材料在InP单晶炉内制备成单晶。InP合成手段很多，包括溶质扩散合成技术，水平布里奇曼法（HB），水平梯度凝固法（HGF）和原位直接合成法(In-situSynthesis)，如磷注入法、磷液封法等。

进入单晶生长阶段，单晶炉内合理的温度分布是生长高质量单晶的重要条件。在制备不同单晶时，由于所采取的生长技术及工艺不同，所使用的晶体生长设备不同，热场结构设计也会有所不同，这对设备和工艺提出了极高的要求。