磷化銦(InP)為什麼是AI光通訊不可或缺的材料?
磷化銦(Indium Phosphide,InP)是由磷和銦組成的二元半導體材料,磷化銦和砷化鎵及大部份的三五族半導體相同,都是面心立方(閃鋅礦)晶體結構。
矽晶片本身不擅長發光,AI伺服器與資料中心之間傳輸資料所需的雷射光源,必須仰賴磷化銦(InP)等三五族化合物半導體材料,這是InP近兩年成為AI供應鏈焦點的根本原因。
隨著AI運算量暴增,晶片與晶片之間傳統靠銅線傳輸電訊號的方式,正逐漸碰到頻寬與功耗的物理瓶頸。而CPO和矽光子的出現,正是為了解決這些問題——用「光」取代「電」來傳輸資料,大幅提升速度並降低功耗。
而要把電訊號轉成光訊號,關鍵在雷射光源。雷射光源通常得借磷化銦(InP)這類三五族材料,以外部或異質整合的方式接上;而放大訊號的轉阻放大器(TIA)是電子電路,多半做在另一顆電子晶片上,再透過先進封裝和光子晶片整合在同一個封裝裡。這也是為什麼磷化銦會被視為「AI算力落地的最上游材料」,沒有它,光訊號就發不出來。
磷化銦、矽光子、CPO三者關係一次搞懂
磷化銦(InP)是材料,矽光子是技術路線,CPO是封裝架構,三者是「材料—技術—封裝」的上下游關係,不是互相取代。
矽光子(Silicon Photonics)就是把原本靠「電」跑的訊號改成靠「光」跑,並且直接做進矽晶片裡;矽晶圓本身折射率約3.5,能當「光波導」傳導光,再整合調變器、光偵測器等光子元件。傳統做法是電訊號先經光發射模組轉成光,送進光纖,另一端再由光接收模組轉回電,但這套轉換裝置體積大、耗電高。
CPO(Co-Packaged Optics,簡稱CPO)則是把光引擎直接搬進交換器晶片旁邊的封裝架構。好處有四個:體積更小、功耗更低、速度更快,而且因為沿用成熟的矽半導體製程,成本相對可控。CPO可以採用矽光子做的光引擎,兩者是搭配關係,不是誰取代誰;而磷化銦則是雷射光源常見的關鍵材料之一,位置最上游。
| 項目 | 磷化銦(InP) | 矽光子 | CPO |
|---|---|---|---|
| 定位 | 上游材料 | 中游技術路線 | 下游封裝架構 |
| 作用 | 提供雷射光源、光偵測器所需的三五族半導體基板 | 用矽晶片整合光學元件,取代傳統分立式光收發模組 | 將光引擎與交換器晶片共同封裝,縮短傳輸距離 |
| 是否互斥 | 否,是矽光子雷射光源的材料來源 | 否,可作為CPO光引擎的技術基礎 | 否,需要矽光子與InP雷射共同支撐 |
2026年磷化銦缺料與管制現況
磷化銦供應緊張的根本原因是,中國自2025年2月起將關鍵半導體材料磷化銦及其相關物項納入出口許可管理與限制清單。2026年雖有分批鬆綁,但供需缺口尚未完全解除,市場預期短缺情況將延續到2027年左右。
中國商務部/海關總署於2025年第10號公告,將銦相關物項(包括磷化銦、三甲基銦、三乙基銦等)納入兩用物項出口管制清單。自中國於2025年8月放行首批InP基板,2026年第一批磷化銦基板則已於5月底正式出貨。
另外,據LED供應鏈端則指出,受中國大陸管制銦出口、加上下游光通訊需求大增,磷化銦基板價格已大漲逾五倍,且供需缺口仍大,預期2026年內難以完全紓解。
全球最大的磷化銦基板供應商AXT對第三季財測相對樂觀,預期磷化銦營收到2026年底前將成長超過兩倍,季產能目標訂在年底約6,000萬美元、2027年底拉高到約1.3億美元,在手訂單已超過1億美元。
加上與美系光通訊大廠Lumentum 簽下總額8700萬美元的5年產能保留協議,又Lumentum近日示警,AI基礎建設未來最大的供應瓶頸將是磷化銦,AI資料中心對磷化銦雷射需求呈倍數暴增,供給短缺狀況恐比記憶體更嚴重。
業界更預言,磷化銦可能複製記憶體爆紅模式,成為AI浪潮之下,下一個業界爭搶的焦點。
台股磷化銦概念股供應鏈地圖
聯亞(3081)作為國內首家量產雷射磊晶片的業者,聯亞在這波缺料潮中庫存最為充裕,足以支應至2026年第3季,並受惠北美四大CSP與NVIDIA的強勁需求,預計2027年下半年產能將提升25%至30%。
相關台廠像是全新(2455)、聯亞(3081)、IET-KY(4971)、環宇-KY(4991)、穩懋(3105)等迎來強勁營運動能。
| 供應鏈 | 代表個股 | 說明 |
|---|---|---|
| InP/GaAs磊晶(上游材料) | 聯亞(3081)、全新(2455)、穩懋(3105)、IET-KY(4971)、環宇-KY(4991) | 直接使用InP基板生產雷射二極體、光偵測器磊晶片 |
| 光纖連接/FAU耦合 | 上詮(3363)、大立光(3008) | 大立光去年切入矽光子CPO,執行長林恩平說明是布局FAU這領域;上詮主要布局FAU光纖陣列與精密光纖對準技術,負責把光纖與矽光子晶片進行高精度連接 |
| 光收發模組/AOC | 聯鈞、華星光(4979)、眾達-KY(4977) | 受惠於AI資料中心帶動高速光收發模組與AOC需求成長 |
| CPO封裝測試 | 訊芯-KY(6451)、日月光投控(3711) | 訊芯-KY是鴻海集團旗下最早佈局CPO封裝的指標股;日月光則與台積電合作切入矽光子先進封裝,是CPO商用化不可或缺的一環 |
| 製程檢測/良率設備 | 汎銓(6830)、矽格(6257) | 汎銓的光路定位檢測技術是提升矽光子製程良率的關鍵 |
| 晶圓代工平台 | 台積電(2330) | 台積電推出COUPE平台,是矽光子CPO封裝標準的核心定義者,預計2026年量產 |
投資人該注意的風險與觀察指標
地緣政治風險:
關鍵材料磷化銦背後的地緣政治情勢難以掌握,是磷化銦概念股容易大漲大跌的原因之一;雖然中國自6月以來有限度放行磷化銦管制,讓大廠暫時舒緩缺貨問題,但美系光通訊大廠Lumentum近期仍指出磷化銦缺貨持續,擔憂恐比記憶體更嚴重,顯示危機尚未真正解除。
核心風險在於中國對「銦」仍有出口管制,須嚴防2026年底政策到期引發的供應鏈震盪與股價回檔風險。
商轉時程落差:
CPO雖已於2026年開始進入量產部署,但不同研究機構對大規模放量時間仍有差異,部分預估落在2027至2029年間,短期題材熱度與實際營收貢獻可能存在落差。
估值與股價波動風險:
題材股常因單一消息(如磷化銦基板審批進度、國際大廠財測)出現連續漲跌停,如聯亞今年股價從高點腰斬又反彈的走勢即為一例,投資人追高前應留意個股是否已反映過度樂觀的未來營收預期。
磷化銦相關FAQ
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