SMART Photonics公司的首席执行官说:"InP芯片已经构成了一个每年20亿美元的市场,而且正在迅速增长。"
的确,随着5G 时代的技术革新,以磷化铟(InP)为代表的第二代半导体材料正在蓬勃发展,逐步走入公众的视野,并且越来越受关注。

磷化铟(InP)是第二代半导体材料,具有闪锌矿型晶体结构,晶格常数为5.87×10-10m,禁带宽度1.34eV,常温下迁移率为3000-4000cm2/(V.S)。
磷化铟分子结构
其具有饱和电子迁移率高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度高等优点,主要用于生产射频器件、光模块、LED(Mini LED及Micro LED)、激光器、探测器、传感器、太空太阳能电池等器件,被广泛用于光电通信、数据中心、人工智能、无人驾驶、可穿戴设备等领域。
磷化铟应用领域
与砷化镓(GaAs)相比,磷化铟(InP)的电学等物理性质优势更为突出,尤其在光通信领域具有非常大的优势。因为InP的直接跃迁带隙为1.35eV,对应光通信传输损耗最小的波段,且热导性高于GaAs,散热性能更好。
磷化铟发展进程
在器件制作方面,InP也比GaAs更具优势。InP惯性能量时间常数是GaAs的一半,工作效率极限高出GaAs器件一倍,且具有更好的噪声特性。它的高电流峰谷比决定了器件的高转换效率。例如,InP基底的太阳能电池目前报道最高可以获得44.7%的转化效率。
目前磷化铟的主要市场驱动力仍然是数据通信和电信。根据Yole统计显示,到2026年全球光模块器件磷化村底(折合两英寸)预计销量将超过100万片,2019年2026年复合增长率达13.94%,2026年全球光模块器件磷化钢村底预计市场规模将达到1.57亿美元,2019-2026年复合增长率达13.94%
2019-2026年全球光模块器件磷化钢村底
预计销量和市场规模
此外,在1300nm和1500nm左右的短波长红外传感应用里,磷化铟的使用受到了越来越多的关注。主流的消费电子厂商已经在可穿戴耳机和智能手机中采用磷化铟技术来实现近距离传感器。
苹果公司就将新发布的iPhone 14 Pro系列的“刘海”重新设计为“药丸”形状,而将某些传感器集成到到OLED屏幕下方。这个转变就是用磷化铟边发射激光器(Edge Emitting Lasers,EEL)取代砷化镓VCSEL。
据Yole测算,2026 年应用于传感器件领域的磷化钢衬底(折合二英寸)销量将达到20.54万片,2019-2026年年均复合增长率为 35.14%,2026年应用于传感器件领域的磷化钢衬底市场规模将达到3,200万美元,2019-2026年年均复合增长率为 30.37%。
2019-2026年全球传感器件磷化钢衬底
预计销量和市场规模
磷化铟射频市场将保持稳定增速。根据 Yole 预测,2019-2023年应用于射频器件的磷化钢衬底市场规模较为稳定,保持在1,500万美元的水平,到2023年应用于泉频器件的磷化钢衬底 (折合二英寸 ) 销量将达到8.28万片。
2019-2026年全球射频器件磷化铟衬底
预计销售和市场规模
总体而言,磷化铟市场将由2022年的30亿美元,发展到2028年的64亿美元。
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