磷化铟，异军突起

公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。

AI引爆全球新一波科技浪潮，并将光通讯产业引领至崭新的材料革命时代，磷化铟（Inp）因具备直接能隙、极高电子迁移率以及高耐热性与抗幅射等三大特性，变成为AI市场新宠儿。

业界分析，相较传统的矽或砷化镓，磷化铟更适合用于AI伺服器中的光通讯传输，主要因为磷化铟具备直接能隙的特性，意即可将电能转化为光能，这也是光通讯的基础特性，且磷化铟的电光转换效率高，能让伺服器功耗进一步下降，缓解AI数据中心耗电量大的问题。

其次，磷化铟具有极高电子迁移率的优势，电子移动速度极快，可实现高速传输，例如800G、1.6T等高速传输规格，此特性有助于提升AI数据中心在接收资讯与反馈资讯的效率，强化终端用户的使用者体验。

第三，磷化铟具备高耐热性与抗辐射的特性，这对长时间在高温环境下运作的AI伺服器或AI数据中心而言相当重要，磷化铟材料所制成的光通讯芯片或模组将更稳定，且可靠度高。

化合物半导体的重要拼图

以磷化铟为基版所衍生的高速电子元件，其速度表现是目前人类所能制作出元件的极致，主要应用场域在次毫米波(sub-mm wave；30~300 GHz)的频段。但是长久以来一直是个小众的市场，如国防、太空以及无线电天文台的接收器。目前5G的行动通讯以及低轨道卫星(LEO)通讯，已经进入了毫米波的纪元，未来在频宽持续的需求下，载波的操作频率势必会往更高频的方向走，磷化铟的重要性就不可言喻了。

磷化铟的异质结构双极性电晶体(InP HBT)，是我个人认为最梦幻的超高速电子元件，因为InP/InGaAs的异质结构是在HBT元件里的最佳选择，它的优越性超越了砷化镓GaAs HBT以及相关的HEMT。 5G毫米波(mmWave)的手机目前仅能在有限的时间，需要大量的数据传输中使用，主要原因在于毫米波的功率放大器的效率不佳，一般都在50%以下，使得手机的电池不足以维持长时间的使用。而磷化铟HBT是有机会突破此一瓶颈，让毫米波行动通讯能更为普遍。

磷化铟除了在高速元件有资格大放异彩外，在光通讯所需的半导体激光也扮演举足轻重的角色。波长在1.55微米的激光是在光纤内传输能量损耗最低的，而也只有以磷化铟为基板的半导体激光可达到此长波长。过去一直以来相关的应用都局限在长距离的光纤通讯，如海底光缆及都会区的主干光纤网路，属于利基型的市场。但随着云端数据中心的快速成长，相对的需求也逐步水涨船高，同时半导体激光所需乘载的数据也高达每秒100 Gbit，这一切都需要磷化铟化合物半导体。

磷化铟由于长久以来，其应用的领域大都在小众的利基市场，也因此产业规模相对狭隘，导致一般的刻板印象是价格昂贵，甚至由有些产品还在使用2吋的晶圆。但随着应用的出海口逐步打开，磷化铟相关的技术在20多年前就已开发的相当完备，若此时能超前部署，就会是机会。

（来源：半导体行业观察综合）

*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第4292期内容，欢迎关注。

加星标⭐️第一时间看推送

求推荐