AI光模块核心原料磷化铟之电子红磷

光模块的核心是激光器,而激光器的核心材料,叫做磷化铟(InP, In­d­i­um Ph­o­s­p­h­i­de)。

磷化铟由两种元素组成:铟和磷,比例是1:1。

磷化铟:简单说就是把高纯铟和高纯磷按1:1的比例,在高温下反应生成多晶,再通过拉晶工艺制成单晶衬底。铟虽然也贵,但中国是铟资源大国,供应相对稳定。但磷,尤其是6N级高纯磷(纯度99.9999%),长期依赖进口!

到2026年,全球磷化铟衬底的需求将飙升至260-300万片,但供应缺口率将超过70%!这意味着什么?意味着如果不解决高纯磷的国产化问题,全球AI光模块的产能扩张,就会被一块“磷”卡住。

为什么“磷”成了卡脖子环节?光模块的“心脏”是磷化铟要理解为什么磷这么重要。

光模块的核心功能,是把电信号转换成光信号(发射),再把光信号转换成电信号(接收)。而完成这个“电-光”转换的核心器件,叫做激光器。制作激光器的半导体材料有很多种,比如硅(Si)、砷化镓(Ga­As),但磷化铟是其中性能最优越的之一。为什么?高电子迁移率:电子在磷化铟里跑得特别快,适合做高速器件。直接带隙:可以直接发光,适合做激光器。波长合适:磷化铟激光器发出的光波长在1310nm和1550nm附近,正好是光纤通信损耗最低的窗口。

所以,400G、800G、1.6T的高速光模块,激光器几乎都用磷化铟。没有磷化铟,就没有高速光模块。

磷这个元素很“活泼”,在空气中容易自燃,在高温下又容易爆炸。所以要制备6N级(99.9999%)的高纯磷,技术难度极高。

首先,要从磷矿中提取出黄磷(纯度约99.9%),然后,要通过复杂的化学提纯工艺,把纯度从99.9%提升到99.9999%。

最后,还要把它做成适合磷化铟生长使用的“电子级红磷”或“电子级磷烷”。

中国虽然有丰富的磷矿资源(磷矿储量全球第二),但在高纯磷的提纯和半导体级应用方面,长期依赖进口。长期被日本、德国的少数化工巨头垄断

“6N级高纯磷长期依赖进口,行业紧缺&国产替代迫切。”

磷矿 → 黄磷(纯度99.9%) → 高纯磷(6N,纯度99.9999%)→电子级红磷 / 电子级磷烷(磷化铟生长用原料)

磷化铟多晶合成(高纯铟 + 高纯磷 )→ 磷化铟多晶→磷化铟单晶衬底(拉晶、切割、抛光)→光模块激光器芯片(外延、光刻、刻蚀)→光模块

在6N级(纯度达99.9999%)高纯磷及相关高纯磷材料的国内产业链

磷化铟上游高纯磷源:

兴发集团:国内磷化工行业的龙头企业,兴发集团主要供应高纯黄磷。高纯黄磷是制备磷化铟(InP)的核心磷源,在AI算力光模块、6G通信等核心赛道中扮演着至关重要的上游原料角色。

澄星股份:作为国内黄磷龙头,在超纯黄磷领域实现了关键技术突破。其通过独创工艺将黄磷纯度提升至4N标准(99.99%),未达到6N级别,但也是硫化物电解质等高端新材料的核心原料供应商。

高纯磷烷(6N级)量产

南大光电:该公司是国内电子特气的龙头企业。其电子级磷烷、砷烷的技术水平已达到全球领先的7N级别,是国内电子级磷烷的第一大供应商,具备强大的6N及以上级别高纯磷烷量产能力。

高纯红磷(6N级)量产

贵州威顿晶磷:作为国内电子化学品的集成供应商,威顿晶磷是6N级(99.9999%)电子级红磷的唯一成熟量产厂商。其产品主要用于合成磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)等化合物半导体,以及作为IC掺杂的固态磷源。
兴福电子:电子级高纯磷材料研发中,对标威顿晶磷,布局磷化铟上游。

至纯科技:直接持股贵州威顿晶磷13.65%(第二大股东),曾筹划收购其83.78%控股权(2025年10月终止)。

据悉至纯科技终止收购威顿晶磷控股权,最根本的原因是交易各方未能就关键交易条款达成一致,这场历时8个月的收购案最终在2025年10月30日宣告终止。

2026-04-22:威顿晶磷高管变更,蒋飚退出、杨代华接任法人。新增李艳为财务负责人,而退出的蒋飚正是当时和至纯谈收购的牵头人。

衬底环节的云南锗业今年已经三倍,对标威顿晶磷的兴福电子一个月翻倍。作为国内唯一量产电子级红磷二股东的至纯科技是否值得期待?

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