一、磷化铟(InP)产业链:从原料到成品全流程
上游:原料(中国占绝对优势)
- 核心原料:高纯铟(In)、高纯磷/磷烷(P)
- 铟:全球 80%+ 精炼铟产自中国(锡业股份等)
- 磷/磷烷:国内南大光电、飞源气体已实现 6N 级高纯磷烷国产化
- 价值占比:≈ 15%
中游:衬底 → 外延 → 光芯片(技术壁垒最高)
1. 多晶合成
高纯铟 + 高纯磷 → 高温高压合成 InP 多晶锭
2. 单晶生长(最核心)
多晶 → VGF / LEC 法 → 2–6 英寸单晶锭- 海外:住友、AXTI 6英寸良率 92%–95%
- 国内:云南锗业 6英寸良率 70%–75%
3. 衬底加工
切片 → 研磨 → CMP抛光 → 清洗检测 → InP衬底
4. 外延(MOCVD)
衬底上生长多层量子阱结构 → 外延片
5. 芯片制造
光刻/刻蚀/薄膜 → DFB/EML激光器、探测器芯片
- 价值占比:≈ 60%–70%
下游:光模块 → 数通/算力
- 光芯片 → 光模块(中际旭创、新易盛等)→ 交换机、服务器、AI 集群
- 价值占比:≈ 20%–25%
二、国外卡脖子:三大命门
1. 高端衬底(6英寸+)
- 垄断:住友(≈50%)、AXTI(≈35%)合计 >90% 全球份额
- 卡:位错密度、均匀性、良率、一致性
- 影响:1.6T/3.2T 光模块必须 6英寸,国内自给率 10%–15%
2. 核心设备(完全卡)
- MOCVD(外延):德国Aixtron、美国Veeco → 已被管制
- VGF单晶炉、CMP、检测:日美德垄断
- 后果:扩产慢、良率上不去、高端做不了
3. 高速光芯片 & IP
- 25G+ EML、相干芯片、高速 DSP:国产化率 90%
- 6英寸:- 云南锗业:小批量量产(15万片/年→年底40万片),良率 75%+
- 三安光电:武汉月产1万片6英寸
- 有研新材:6英寸样品/小批量
- 差距:良率(75% vs 95%)、位错密度、一致性
2. 外延 & 芯片
- 外延:九峰山实验室 + 云南锗业 6英寸外延突破,成本降 30%–40%
- 光芯片:- 25G DFB:基本国产
- 100G EML:源杰科技、光迅科技 小批量
- 200G+ EML:几乎全进口
3. 设备(刚起步)
- MOCVD:中微公司、拓荆科技 送样验证,未规模商用
- 单晶炉、抛光、检测:仍高度依赖进口
四、追赶时间表(中性预测)
1. 6英寸衬底(2026–2027)
- 2026年底:国产化率 45%+,良率 80%–85%
- 2027年底:良率 90%+,基本追平住友/AXTI
- 逻辑:产能扩张(云锗40万片、三安30万片)+ 工艺迭代
2. 外延 & 光芯片(2027–2028)
- 2027年:100G EML 国产化 30%–40%
- 2028年:200G/400G EML 突破,国产化 20%–30%
3. 核心设备(2028–2030)
- MOCVD:2028年小规模替代
- 单晶炉、检测:2029–2030年逐步国产
整体判断:
- 衬底:2027年底基本追平海外
- 芯片:2028年中高端全面替代
- 设备:2030年实现自主可控
五、一句话总结
- 国外卡我们:高端衬底、设备、高速芯片
- 我们卡国外:铟、锗等原材料(全球80%+)
- 追赶节奏:- 材料(衬底):1–2年追平
- 芯片:2–3年替代
- 设备:4–5年自主
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