比芯片还难抢的“豆腐渣”：英伟达急了，中国掐住了CPO的七寸

为什么一个连九年义务教育都没覆盖的生僻元素，能让英伟达、诺基亚、Lumentum集体失眠？中国又是如何在磷化铟这条产业链上悄悄完成三重卡位的？

故事，要从一家把工厂搬到北京通州的化合物半导体企业讲起。北京通美晶体技术股份有限公司是一家专注于第二代化合物半导体材料研发与生产的企业，是全球主要的砷化镓和磷化铟供应商之一。

公司主营业务是晶圆衬底的制造，涵盖从长晶开始到最后镜片加工的完整环节。虽然公司名称对国内不少人相对陌生，但其英文名字在细分赛道领域却颇具国际影响力。

任殿盛博士长期在该公司负责技术方向的工作，日前接受了芯片揭秘节目主播幻石的专访。据任殿盛博士介绍，公司在砷化镓和磷化铟这两大主要产品的单项排名上，无论是出货量还是市场占有率，均位居全球前三。

除此之外，公司还生产航天领域及太阳能领域使用的锗单晶材料，在中国航天领域的市场份额可达百分之八九十。这些产品都属于硅以外的化合物半导体材料，也是当前非常火爆的一个赛道。

回顾自己的从业经历，任殿盛表示，他于1990年加入原中国电子科技集团第四十六研究所，开始接触半导体材料，2005年加入现在的公司，从事半导体材料的技术开发工作。

谈及公司较早将生产环节放在中国大陆的原因，他解释说，公司的创始人是一位在美国成立公司的华人，怀有中国情结，因此在改革开放后就把工厂搬到了中国，是北京通州第一家外资企业。公司上市以后，运营越来越市场化，也越来越国际化。

在科普这两种材料的特殊性时，任殿盛介绍道，砷化镓禁带宽度比硅要宽，属于直接跃迁材料，光电转换效率较高。第一代硅材料不能直接发光，而砷化镓和磷化铟可以直接发光。

目前市面上的LED显示屏、红黄绿光、红绿灯以及标识灯等，都是由砷化镓材料制成。磷化铟的传输速度比砷化镓更快，主要用于光通讯领域，大数据的传输接收和发射离不开这种材料。

这两种材料在当前5G领域及人工智能领域都非常重要。此外，砷化镓的微波功率性能优于硅，频率传输速度快，能够用于手机的信号接收与发送。

关于衬底材料的规格与评价体系，任殿盛表示，从尺寸维度看，全球应用领域从一英寸即指甲盖大小到8英寸都有。公司目前的砷化镓衬底已经能够小批量供应8英寸产品，是全球第一家实现8英寸批量供货的企业。

磷化铟由于含磷，生长时磷蒸气压较大，需要40多个大气压的生长环境，对温度控制、浓度控制、梯度控制等要求非常复杂，因此最大规格为6英寸。除尺寸外，晶圆的评价体系还包括几何参数、洁净度和电性能。

几何参数涉及晶圆大小、平整度，厚度差要控制在几微米甚至几纳米级别；洁净度要求晶圆内部的杂质元素含量或颗粒极低，加工需要在严苛的洁净环境下进行；电性能则包括电学性能的均匀性等关键指标。

关于良率与可靠性，任殿盛指出，良率直接决定成本与盈利能力，如果废品率过高就无法盈利。加工过程中若达不到客户规格要求，不仅公司自身会有损失，客户端也会承受更大的损失。

所有器件的加工都是在衬底基础上进行的，因此衬底质量对器件可靠性有决定性影响，若衬底本身存在问题，就相当于是"娘胎里带出来的问题"。

谈及近两年的芯片缺货潮，任殿盛坦言，当前所谓的芯片短缺主要指硅基芯片，三五族芯片的市场供应相对不那么紧缺，但市场行情也比较不错。公司订单饱满，产能几乎以百分之八九十的负荷在运转，虽然还未达到硅芯片那样紧俏的程度，但他预计不会太远。

目前三五族器件的下游应用市场正在积极开拓方向，公司也准备在国内上市融资，扩大产能，并在各地寻找新的厂址进行扩建。

在客户结构方面，公司百分之八九十的客户在海外，因为高端应用市场如博通、安华高等公司主要做高端射频、高端视频等业务，中国大陆同类客户尚未成长为"巨无霸"，但也在快速发展中。

由于公司只提供衬底材料，衬底不属于美国出口管制范围，因此供应链搬到中国对海外客户没有造成困扰。关于全球竞争格局，任殿盛介绍，目前全球最大的同类企业有三家，包括本公司，另外一家在日本，一家在德国，后两家的规模与本公司相当。

他刚加入公司的2005年，6英寸砷化镓单价是250美金一片，现在大概不到100美金，10年间价格下降了50%以上，正在越来越快地进入寻常百姓家。

价格较高的主要原因在于原材料，砷化镓、磷化铟涉及镓、铟等稀有金属，而砷又属于有毒有害且受国家管控的元素。锂电行业对锂矿的炒作已经很热，三五族材料是否也会对稀有金属矿带来刚需？

对此他表示，公司从进入中国之初，就把原材料作为合资公司来运营，很早就掌控了上游原材料，因此矿产涨价潮对公司的影响有限，这得益于创始人早期的战略布局。对于同行业的从业者，任殿盛也分享了自己多年来的感悟。

他原本学习化工，接触半导体这一行业带有一定偶然性，但一路走来赶上了中国发展的机遇，遇到了各种机会，也接触到许多科学的东西。他寄语年轻人和从业者：只要进入这个行业并坚持下来，都有可能成功，无论是从经验积累还是知识层面都会有独特收获。

对后辈而言，仍需守寂寞、踏踏实实，耐得住寂寞方能有所成就。对于磷化铟和砷化镓是否已进入爆发期的问题，任殿盛表示，磷化铟因大数据传输、光纤入户、光通讯光电转化等需求推动，发展非常快，未来依然有前景、有市场。

如今，这场几年前埋下的伏笔已在AI时代显威。AI数据中心建设潮带火了高速光模块，光芯片过半采用磷化铟制造，把这个生僻元素推上了舞台中央。

Lumentum的CEO直言磷化铟的紧缺比内存还严峻，诺基亚甚至亲自下场收购晶圆厂改造磷化铟产线，压力全部涌向日本住友和美国AXT。而磷化铟晶圆生产的三个环节，中国都完成了卡位。

原生铟环节，中国储量占全球超70%，作为全球最大的锌锡冶炼国，这种作为副产品的"豆腐渣"原生铟产量占全球超50%；提纯环节，中国精炼铟产量占全球70%到80%，即便6N级以上高纯铟由日本主导，其所用原料也几乎全部来自中国；

去年2月磷化铟被纳入管制名单，今年管控延伸到上游铟，可出口量划定在总产量的30%，6N级以上高纯铟出口进一步收紧。日本住友九成以上高纯铟原料来自中国，年产能从18万片降到不足10万片，交付周期从半年拉长到18个月。

这也解释了为何Coherent的CEO要抢着随特朗普访华请求"刀下留货"。订单转移正在成就中国厂商。