磷化铟衬底供需错配驱动高毛利,3.2T光模块开启材料演进新周期
供需现状与价格趋势
磷化铟衬底市场存在供需紧缺,订单已排至2027年第一季度,2026年内价格看涨且毛利极高。2027年全球需求预计达150-200万片(3寸当量),随头部厂商产能释放,2027H2或实现供需平衡,主流应用仍为3/4寸;海外6寸量产节点预计在2028年,短期难以放量。
技术壁垒与设备门槛
行业核心壁垒在于VGF工艺控制与技术人才,设备门槛较低(单炉约30-150万),资本支出非主要障碍。国内厂商普遍采用VGF工艺,设备由外采零部件整合或采购成套设备,主要供应商包括玉佳科技、北京科信能等。
国产替代与供应链
出口管制趋严,国内仅通美有少量出口配额,上游高纯磷国产替代紧迫(日系订单排至2026年底)。国内磷化铟衬底主要生产商为云锗(约15万片/年)和先导,武汉地区企业如国科光领和明星半导体主要聚焦下游光芯片业务。
3.2T光模块与薄膜铌酸锂
光模块向3.2T演进将催生薄膜铌酸锂爆发式需求,因磷化调制性能在单波400G以上达到极限。天通股份正在布局薄膜铌酸锂业务,但与磷化铟无替代关系。
扩产计划与市场前景
通美、云南锗业和先导2026年扩产计划分别为月产能翻倍、新增百余台设备、新增设备。预计2027年总需求达150万-200万片,各厂商扩产计划基本能满足需求。当前投资回报周期约一年,若2027年光模块需求不及预期,衬底价格可能下行。
核心环节与技术路线
外延和MOCVD设备是下游产业链核心环节。磷化铟衬底主要生长工艺包括垂直布里奇曼法(VB)、液封直拉法(LEC)和垂直梯度凝固法(VGF),VB工艺最优但成本高,国内尚在开发阶段。
CW光源发展趋势
硅光方案在800G和1.6T光模块中渗透率低,但随速率提升优势明显,CW光源占比将提高。CW光源芯片面积随功率增加显著增大,对衬底需求面积呈翻倍式增长。
国内外市场差异
国内市场存在供需错配,部分客户囤积衬底并寻求保供协议。国内厂商基本无法出口,仅有通美有少量出口产能。金属铟国内储量较大,高纯铟供应充足,主要供应商为广东先导和北京有研。