半导体材料行业报告：InP 磷化铟衬底（18页）

InP比GaAs更先进。磷化铟（InP）半导体材料同硅和砷化镓材料相比具有高的 电光转换效率，高的电子迁移率，高的工作温度，以及强抗辐射能力的特点，因而 在民用和军事领域的应用广泛，例如在太赫兹(THz)、激光器、太阳能电池、光电探 测器和光纤网络系统等领域，包括入户光纤和数据中心传输，以及目前正在大力发 展的5G移动网络等，这些都给InP衬底材料带来巨大的市场前景。InP半导体材料具 有宽禁带结构，并且电子在通过InP材料时速度快，这意味着用这种材料制作的器件 能够放大更高频率或更短波长的信号。例如，在卫星领域，利用InP芯片制造的接收 机和放大器就可以获得100GHZ以上的频率。另外，InP基的太阳能电池目前报道最 高可以获得44.7%的转化效率，因此其在卫星通信业和卫星太阳能电池领域潜力巨 大。因此，InP是一种比GaAs更先进的半导体材料，在光纤通信、毫米波和无线应 用等方面具有明显的优势。这就是为什么虽然同属Ⅲ-Ⅴ族化合物，GaAs发展较早 且相对价格便宜，而InP虽然起步晚却发展迅速的原因。

Yole预测到2024年，InP市场规模将达到1.72亿美元。目前，InP晶圆市场真正 的增长是在光子应用领域。在光通信领域，InP在发射、光检测、调制、混合等诸多 功能上都具有很高的性能，但由于其成本较高，经常受到其他半导体材料的挑战。 尽管如此，InP仍然是用于电信和数据通信应用的收发器中激光二极管不可或缺的构 件。随着5G的快速发展和数据通信业务的迅猛增长，InP晶圆和外延片的需求都将 快速提升，根据Yole测算数据，到2024年，InP市场规模将达到1.72亿美元，2018 年至2024年的复合年增长率为14%。

晶胞重复的单晶半导体材料能够提供芯片制作工艺和器件特性所要求的电学和 机械性质，而缺陷较多的多晶半导体材料则对芯片制备不利，因此制备高纯的单晶 半导体材料是芯片等器件制造的首要环节。单晶生长的基本工艺原理是，待多晶原 料经加热熔化、温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、 收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。 单晶锭经过裁切、外径研磨、切割、刻蚀、抛光、清洗等流程后成为晶圆片， 之后进入芯片生产加工流程。芯片制造过程可概分为晶圆处理工序（Wafer  Fabrication）、晶圆针测工序（Wafer Probe）、封装工序（Packaging）、测试工 序（Initial Test and Final Test）等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为 前道（Front End）工序，而封装工序和测试工序为后道（Back End）工序。