磷化銦，異軍突起

公眾號(hào)記得加星標(biāo)??，第一時(shí)間看推送不會(huì)錯(cuò)過(guò)。

AI引爆全球新一波科技浪潮，并將光通訊產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)至嶄新的材料革命時(shí)代，磷化銦（Inp）因具備直接能隙、極高電子遷移率以及高耐熱性與抗幅射等三大特性，變成為AI市場(chǎng)新寵兒。

業(yè)界分析，相較傳統(tǒng)的矽或砷化鎵，磷化銦更適合用于AI伺服器中的光通訊傳輸，主要因?yàn)榱谆熅邆渲苯幽芟兜奶匦?，意即可將電能轉(zhuǎn)化為光能，這也是光通訊的基礎(chǔ)特性，且磷化銦的電光轉(zhuǎn)換效率高，能讓伺服器功耗進(jìn)一步下降，緩解AI數(shù)據(jù)中心耗電量大的問(wèn)題。

其次，磷化銦具有極高電子遷移率的優(yōu)勢(shì)，電子移動(dòng)速度極快，可實(shí)現(xiàn)高速傳輸，例如800G、1.6T等高速傳輸規(guī)格，此特性有助于提升AI數(shù)據(jù)中心在接收資訊與反饋資訊的效率，強(qiáng)化終端用戶的使用者體驗(yàn)。

第三，磷化銦具備高耐熱性與抗輻射的特性，這對(duì)長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下運(yùn)作的AI伺服器或AI數(shù)據(jù)中心而言相當(dāng)重要，磷化銦材料所制成的光通訊芯片或模組將更穩(wěn)定，且可靠度高。

化合物半導(dǎo)體的重要拼圖

以磷化銦為基版所衍生的高速電子元件，其速度表現(xiàn)是目前人類(lèi)所能制作出元件的極致，主要應(yīng)用場(chǎng)域在次毫米波(sub-mm wave；30~300 GHz)的頻段。但是長(zhǎng)久以來(lái)一直是個(gè)小眾的市場(chǎng)，如國(guó)防、太空以及無(wú)線電天文臺(tái)的接收器。目前5G的行動(dòng)通訊以及低軌道衛(wèi)星(LEO)通訊，已經(jīng)進(jìn)入了毫米波的紀(jì)元，未來(lái)在頻寬持續(xù)的需求下，載波的操作頻率勢(shì)必會(huì)往更高頻的方向走，磷化銦的重要性就不可言喻了。

磷化銦的異質(zhì)結(jié)構(gòu)雙極性電晶體(InP HBT)，是我個(gè)人認(rèn)為最夢(mèng)幻的超高速電子元件，因?yàn)镮nP/InGaAs的異質(zhì)結(jié)構(gòu)是在HBT元件里的最佳選擇，它的優(yōu)越性超越了砷化鎵GaAs HBT以及相關(guān)的HEMT。 5G毫米波(mmWave)的手機(jī)目前僅能在有限的時(shí)間，需要大量的數(shù)據(jù)傳輸中使用，主要原因在于毫米波的功率放大器的效率不佳，一般都在50%以下，使得手機(jī)的電池不足以維持長(zhǎng)時(shí)間的使用。而磷化銦HBT是有機(jī)會(huì)突破此一瓶頸，讓毫米波行動(dòng)通訊能更為普遍。

磷化銦除了在高速元件有資格大放異彩外，在光通訊所需的半導(dǎo)體激光也扮演舉足輕重的角色。波長(zhǎng)在1.55微米的激光是在光纖內(nèi)傳輸能量損耗最低的，而也只有以磷化銦為基板的半導(dǎo)體激光可達(dá)到此長(zhǎng)波長(zhǎng)。過(guò)去一直以來(lái)相關(guān)的應(yīng)用都局限在長(zhǎng)距離的光纖通訊，如海底光纜及都會(huì)區(qū)的主干光纖網(wǎng)路，屬于利基型的市場(chǎng)。但隨著云端數(shù)據(jù)中心的快速成長(zhǎng)，相對(duì)的需求也逐步水漲船高，同時(shí)半導(dǎo)體激光所需乘載的數(shù)據(jù)也高達(dá)每秒100 Gbit，這一切都需要磷化銦化合物半導(dǎo)體。

磷化銦由于長(zhǎng)久以來(lái)，其應(yīng)用的領(lǐng)域大都在小眾的利基市場(chǎng)，也因此產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對(duì)狹隘，導(dǎo)致一般的刻板印象是價(jià)格昂貴，甚至由有些產(chǎn)品還在使用2吋的晶圓。但隨著應(yīng)用的出海口逐步打開(kāi)，磷化銦相關(guān)的技術(shù)在20多年前就已開(kāi)發(fā)的相當(dāng)完備，若此時(shí)能超前部署，就會(huì)是機(jī)會(huì)。

（來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察綜合）

*免責(zé)聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個(gè)人觀點(diǎn)，半導(dǎo)體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的觀點(diǎn)，不代表半導(dǎo)體行業(yè)觀察對(duì)該觀點(diǎn)贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)觀察。

今天是《半導(dǎo)體行業(yè)觀察》為您分享的第4292期內(nèi)容，歡迎關(guān)注。

加星標(biāo)??第一時(shí)間看推送

求推薦