在算力爆发与地缘政治的背景下，化合物半导体磷化铟竟成为全球AI基础建设的关键战略物资，从超大型资料中心到太空中的光学卫星间链路，磷化铟材料以无可替代的特性，主宰AI世代的话语权。

【文／周佳蓉】

ＧＰＵ大厂辉达近期宣布，分别各自投资二○亿美元于光通讯大厂Lumentum与Coherent，业界将此解读为对光通讯长期战略最有力的宣示。算力再强，若无高速光互连支撑，终究只是空转。而在每一颗雷射元件的背后，都有磷化铟的身影。

一年多前，中国商务部与海关总署发布「第十号公告」，这一份管制清单正式宣布对钨、碲、铋、钼、铟等五大关键物项禁止出口，消息一出，全球光通讯业随即陷入抢料恐慌，由于全球磷化铟基板市场高度集中于美商AXT、日本住友电工等手上，但中国更长期掌握著关键材料的提炼加工产能，而美商AXT其主力生产基地恰恰就落在北京，磷化铟的供应缺口，瞬间成为AI军备竞赛中最脆弱的一环。

转变成为矽光子的心脏

然而，为何这种化合物材料，能引发如此巨大的连锁反应？相较于矽（Si）、锗（Ge）主导的第一代半导体，磷化铟（InP）与砷化镓（GaAs）属于第二代半导体，磷化铟具备三大矽无可比拟的核心优势：电子移动速度比矽快上数倍，可轻松实现四○○Ｇ、八○○Ｇ乃至一．六Ｔ超高速讯号调变；一．三至一．五五微米的发光波长，恰落在光纤传输损耗最低的甜蜜点；「直接能隙」特性可将电能直接转为光能，是制作ＤＦＢ雷射与高速光侦测器的唯一选材。此外，高耐热性与抗辐射更让它在资料中心全天候高负载环境中，展现出远超矽的可靠性。

在传统的光收发模组时代，磷化铟主要扮演接收端（ＰＤ）与发射端（ＬＤ）的独立元件，但随著ＡＩ运算对频宽与功耗的极致要求，矽光子与ＣＰＯ技术的推展，磷化铟的角色从独立组件转变为「矽光子的心脏」，特别的是，矽晶片本身无法产生高效率光源，必须仰赖磷化铟材料的增益晶片来发光，为了克服矽光晶片的高热与损耗，工程师必须采用磷化铟制成的高功率、高稳定性的雷射晶片，以外挂或异质整合的方式，点亮矽光子的传输电路。

此外，辉达在今年的ＧＴＣ大会定调，未来ＡＩ资料中心互连将需要更多铜缆、光通讯与共同光学封装（ＣＰＯ）产能，也明确抛出了「光铜并行」还会持续好一阵子，意味著市场预测光进铜退的时刻还未到来，磷化铟的应用版图也从地表延伸至太空：砷化铟镓（InGaAs）光电元件已渗透国防红外线感测系统；SpaceX星链与多家业者计划部署太空资料中心，卫星间链路（OISL）同样仰赖三五族化合物雷射，实现太空光速传输。

这场上游料源断供带来的教训，迫使台厂加速重组料源结构。全新、联亚、IET-KY已开始积极导入日系住友电工等非中系基板供应商，以分散对AXT产能的高度依赖。住友电工凭借与ＪＸ金属紧密合作，确保高纯度铟与磷原料的供给，加上核心晶体在日本、美国设有加工中心，使其不受中国出口许可申请进度的直接制约，成为重要的替代料源。

台湾磊晶厂各自以截然不同的技术路径与产品定位，抢占ＡＩ供应链的关键位置。联亚是台系磊晶厂中InP基板库存最充裕者，现有库存可支应至今年第三季；在关键E-beam显影设备产能预估去年同期增加逾一．五倍，新购MOCVD机台预计二七年下半年投产，磊晶产能可再增至多三成。

其他包括IET-KY、全新也都在先前法说会中，强调将积极扩大磷化铟磊晶产能，借此全力满足客户需求；英特磊美国新厂二期预计今年完工，可望有逾一倍的成长；在InP基板供应动荡之际，全新展现了强大的调度能力，成功开发第二与第三家供应来源，确保PD及LD磊晶出货动能，公司也新购置五台MOCVD机台，估计最快年底前再开出新产能。

ＣＷ雷射成台厂新跑道

雷射在ＡＩ机柜中长距离的光收发模组中，可分为电吸收调变雷射（ＥＭＬ）与连续波雷射（CW Laser）两大类型，短距离则是VCSEL雷射的天下。ＥＭＬ雷射因在单一晶片内整合了讯号调变功能，具备在超长传输距离下讯号稳定、功耗相对低的特性，使其成为超大型资料中心的首选方案，堪称光通讯领域的战略物资。（全文未完）

全文及图表请见《先探投资周刊2398期精彩当期内文转载》

◎封面故事：全球磷化铟六龙头的硬核关键

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