相比電子電路通過控制電壓、電流進行運算和信號放大，光電模塊通過光電信號轉化的方式有利于實現高速和長距離通信。隨著AI興起，這種優勢變得更加突出，光電產業及相關材料也受到空前關注，磷化銦（InP）更因兼具重要性和高成本而成為焦點中的焦點，人們很容易得出結論——實現高純磷化銦（InP）低成本規模化生產，可以大幅降低AI硬件成本，助力AI工具惠及各行各業。

磷化銦（InP）對于AI的重要性

——在半導體材料中，價帶和導帶的概念是理解其電學和光學性質的關鍵。價帶是電子能量的最高能級帶，包含了被束縛在原子中的電子，這些電子不參與導電。導帶則是能量較高的電子能級帶，包含了可以自由移動的電子，這些電子能夠導電。當電子從價帶躍遷到導帶時，材料就能夠導電。價帶和導帶之間的能量差稱為帶隙，決定了材料的導電性和光學性質。少數半導體材料價帶的最高點和導帶的最低點在動量空間中重合，這意味著電子可以直接從價帶躍遷到導帶，而無需改變動量，這種性質被稱為直接帶隙，在光發射和光吸收方面表現優越，支持更高的數據傳輸速率和更大的帶寬。磷化銦（InP）不僅是直接帶隙半導體，而且相比硅半導體具有更高的電子遷移率，允許更快的信號傳輸和更高的操作速度；加之高頻性能、熱穩定性以及低功耗等其他特性，這些構成了磷化銦（InP）在AI算力材料中的關鍵優勢和特殊地位。

磷化銦（InP）量產難導致的高成本

高純InP多晶是制備高質量InP單晶的先決條件，決定著InP單晶材料的應用和發展。InP的純度不僅影響其電學性質，而且影響器件質量。磷化銦晶體合成需要在高溫、高壓環境下進行，工藝難度相當大，磷高蒸汽壓、熱場控制、銦/磷夾雜等難點均限制著InP晶體合成技術的發展。除了生產效率不高外，磷化銦材料一致性低、裝備成本高，工藝控制難也造成原料端門檻高，供應不足而呈現“卡脖子”的態勢。

2020年，陜西銦杰半導體有限公司磷化銦半導體材料產業化項目在銅川新材料產業園區開工，開啟磷化銦半導體產業化進程。2024年項目二期開工，總投資15.8億元，占地105畝。業務涵蓋化合物半導體、新材料、智能裝備研發、制造及銷售,為全球客戶提供化合物半導體、新材料、智能裝備解決方案。

定于10月22-23日，深圳召開的“新材料為AI產業提速”先鋒論壇上，陜西銦杰半導體有限公司創始人黃小華博士將作題為“AI算力"卡脖子"材料：高純磷化銦（InP）低成本規模化化學合成生產技術”的報告，重點介紹高純磷化銦化學合成技術研發、產業化及其在高速通信、AI、數據中心等領域應用，并對相關技術發展進行思考與展望。敬請期待！

報告人簡介

黃小華，北京化工大學博士，陜西銦杰半導體有限公司創始人，主要從事半導體材料以及裝備研發與產業化，并成功將化學方法應用到多個重大項目及系統集成度極高的晶體材料國產化工作，申請和授權專利50余項，其中發明專利近20余項。2021年入選陜西省“秦創原引用高層次科技人才”。銦杰聚焦高純磷化銦半導體材料項目的產業化實施，該項目實現了我國高純磷化銦產業化“零”的突破。銦杰致力于化合物半導體材料研發及產業化轉化，擁有全套自主知識產權的裝備、工藝和控制技術，具備高度集成的自動化生產能力，產品質量和核心技術指標已達到國際先進水平。

深圳AI新材料論壇