华安证券：AI拉动磷化铟需求高增上游材料有望进入景气周期

华安证券（600909）发布研报称，随着AI算力建设持续推进，磷化铟衬底产业链有望迎来需求扩容与国产替代双重催化，行业景气度有望持续提升。投资方向上，建议重点关注三条主线：一是磷化铟衬底及晶体环节，受益于供给壁垒高、国产化率低以及行业扩产周期（883436）长，看好具备产业基础和技术积累的相关公司;二是磷化铟产业链新进入者，看好借助合作团队切入衬底赛道;三是上游关键材料国产化方向，重点关注具备电子级磷材料基础、电子级高纯金属铟材料。

华安证券（600909）主要观点如下：

全球AI算力浪潮，驱动磷化铟需求指数增长

磷化铟(InP)是第二代Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，是光芯片的核心衬底

性质上拥有硅、砷化镓、铌酸锂无法复刻的物理优势，属于直接带隙材料，电子迁移率较硅材料实现量级跨越，光电转换效率显著优于砷化镓，在高频信号处理领域展现出“碾压式”优势，更能精准适配1310nm/1550nm通信波长，完美契合高端光通信对低功耗、高速率的极致追求，广泛应用于高速光模块、数据中心、5G（885556）/6G基建等。

全球AI大模型持续迭代、万卡级超算集群加速落地，服务器光模块800G规模化渗透、1.6T进入量产、3.2T与CPO共封装光学同步推进，高速光模块需求迎来指数级扩容

磷化铟芯片使用量呈非线性增长，从800G光模块开始向1.6T、3.2T迭代，单通道速度加快叠加并行光通道数量持续增加，单台模块消耗的磷化铟芯片成倍提升。与此同时，硅光、CPO等新兴架构无法自行发光，必须额外搭配磷化铟激光器作为光源，再叠加AI算力建设带动光模块整体需求扩容，多重因素共振，持续大幅拉动磷化铟需求增长。据LightCounting《2025G（885556）lobal DatacomPhotonics Report》测算，2025年全球高速光芯片整体市场规模为40亿美元，其中磷化铟基芯片占比58%，对应市场规模23.2亿美元;预计2031年全球高速光芯片整体市场将增长至150亿美元，磷化铟光芯片市场规模达69亿美元，即便硅光、薄膜铌酸锂规模化渗透，磷化铟产品市场份额仍维持46%，2025至2031年磷化铟光芯片市场复合年均增速约19.92%。

原料与长晶工艺门槛突出，国产替代道阻且长

磷化铟(InP)的生产过程主要是衬底制备与外延片生长环节，其中衬底制备包括高纯原料制备、多晶合成、单晶生长及晶圆加工等环节

首先，以7N级高纯铟和6N至7N级高纯磷为原料，在高温高压条件下合成磷化铟多晶材料;随后采用液封直拉法(LEC)或垂直梯度凝固法(VGF)进行单晶生长，通过精确控制温度场、压力场及磷蒸气压，实现低缺陷、高均匀性的磷化铟单晶制备。单晶长成后，需要经过定向、切片、倒角、研磨、抛光及清洗等多道精密加工工序，最终形成满足外延生长要求的磷化铟衬底晶圆。之后，衬底将进一步进入MOCVD或MBE外延生长环节，用于制造激光器、探测器等光电子芯片。

整个生产流程中，核心壁垒集中在单晶长晶与晶圆加工环节，单晶长晶其难点在于磷元素蒸气压高、晶体易产生位错和裂纹，同时大尺寸化过程中温场控制难度显著增加

该工艺需要长期工艺参数积累与know-how沉淀，新玩家难以快速突破。同时后续晶圆研磨、超精密抛光、超净清洗的精细化加工壁垒极高，需匹配半导体（881121）级洁净生产环境与精密设备，叠加下游光芯片厂商1-2年的长期认证周期（883436），形成了工艺+良率+客户认证的综合性壁垒。据AXT（AXTI）的IPO招股书，2020年全球磷化铟衬底行业呈现高度集中的寡头格局：日本住友电工以42%的市场份额位居全球首位，北京通美(AXT（AXTI）体系)市占36%位列第二，JX金属占比13%，其余厂商合计仅占据10%市场份额;仅住友电工与AXT（AXTI）(北京通美)两家企业合计瓜分全球近80%磷化铟衬底市场，叠加JX金属后，全球前三厂商合计垄断91%市场，行业供给高度依赖海外头部企业。

高纯磷是磷化铟(InP)单晶材料制备过程中不可替代的核心原材料之一，其纯度水平直接决定磷化铟晶体的电学性能、缺陷密度及最终器件良率

生产高品质InP单晶通常需要采用高纯度原料，需要6N至7N以上的电子级高纯磷，金属杂质含量需控制在ppb(十亿分之一)级别，任何微量杂质均可能在晶体生长过程中形成缺陷中心，导致载流子寿命下降和器件性能劣化。相比于黄磷、工业红磷等大宗磷化工（885863）产品，高纯磷的制备难度显著提升，需要经过多级真空蒸馏、区域熔炼、精密提纯及超痕量杂质检测等复杂工艺，同时还需解决磷材料活性高、易氧化、易污染等技术难题。

风险提示

新技术投产不及预期风险，公司对外合作存在合作终止等风险，原材料价格大幅波动。