技術_InP磷化銦
定義
InP（Indium Phosphide，磷化銦）是 III-V 族化合物半導體，其直接帶隙特性使電子躍遷能直接發光，是製作高速光子主動元件（雷射、調製器、光偵測器）的核心材料。與矽光子（SiPh）以成熟 CMOS 製程整合波導不同，InP 是光電子主動元件的「最後一道防線」——尤其是高功率 CW DFB 雷射，目前無法被矽光取代。
AI 算力擴張使 CPU/GPU 間的高速傳輸需求暴增：AI 模型每兩年成長 100 倍，算力每兩年提升 3.3 倍，但記憶體頻寬與互連頻寬每兩年僅提升 1.4 倍，導致每兩年需要多部署 70 倍互連。銅纜在高速下衰減急速惡化（212 Gbps 下衰減已逾 20 dB），光互連不可避免。InP 元件是高速光通訊（800G→1.6T transceiver）與 CPO ELS 雷射光源的核心環節，AI CapEx 浪潮直接推升 InP 元件需求。
此頁涵蓋 InP 光子元件（PD、Laser/DFB、EML、PIC）的原理、供應鏈與投資觀察，InP 原材料（銦礦供給）見 技術_銦行業，CPO 系統整合見 技術_CPO，供應鏈地圖見 供應鏈_CPO。
圖解
圖說：（金正禾論壇，2026-01-30）CPO 前段供應鏈——Design、OE Engine、Laser Supplier、ASIC/xPU、SiPho Foundry 五欄對應不同廠商生態圈；Broadcom 為 IDM 自成一派，NVIDIA 依賴 Lumentum 等外部雷射供應商。
圖說：（金正禾論壇，2026-01-30）CPO 系統示意：NVIDIA GPU/ASIC 旁整合矽光子引擎，透過 FAU 光纖耦合連至其他 AI 系統，銅纜限制被光互連突破。
技術原理
InP 主被動元件一覽
| 元件 | 基板 | 應用距離 | 對應波長 | 功耗 | 成本單價 | 主要供應商 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PD（光偵測器） | InP | 近距離 NA | 900–1,550 nm | Low | $1–3 USD | AVGO.US(broadcom)、Hamamatsu、GCS |
| Laser/DFB（CW 光源） | InP | 100m–2km | 1,310 nm（SM） | Medium | $3–5 USD | AVGO.US(broadcom)、COHR.US(coherent)、LITE.US(lumentum)、Sumitomo、Furukawa、Mitsubishi |
| EML（調製光源） | InP | 100m–2km | 1,310 or 1,550 nm（SM） | Large | $15–20 USD | AVGO.US(broadcom)、II-VI（現 COHR.US(coherent)）、LITE.US(lumentum)、Sumitomo、Furukawa、Mitsubishi |
| PIC（多功能 TRx） | InP | 2km–2,000 km | 1,530–1,690 nm（coherent） | Large | $50–100 USD | LITE.US(lumentum)、Finisar（現 COHR.US(coherent)） |
InP 元件功能高度差異化：每種元件對應不同的物理結構、製程步驟與測試條件，不像 TSMC/UMC 的標準化 CMOS 製程可快速調配產能或擴產。這是 InP 長期由 IDM（如 Broadcom 自供 PD）或垂直整合廠主導的根因。
800G Transceiver 成本拆解（SiPho vs EML）
| 元件 | SiPho 方案（$） | EML 方案（$） |
|---|---|---|
| DSP（高量） | $30–50 | $30–50 |
| Driver + TIA | $20 | $20 |
| SiPho Chip | $30 | — |
| EML | — | 160** |
| CW Laser（SiPho 外部光源） | 12–20 | — |
| High Speed PD | 24 | 24 |
| Others（PCB、lens 等） | $120 | $120 |
| 合計（不含毛利） | $260 | $370 |
EML 方案因每通道各自含調製雷射，BOM 高出約 $110（+42%）；SiPho 方案以外部 CW 光源分時多工，每顆 CW Laser 供 4 個通道，降低光源成本但增加光路設計複雜度。
關鍵參數 / 判斷指標
| 指標 | 意義 | 投資觀察 |
|---|---|---|
| CW DFB 輸出功率（mW） | CPO ELS 能否驅動整條光鏈路 | 目前 Scale-Up CPO ELS 需 ≥100mW @1310nm；未來 200/400mW 或 CWDM 多波長版本進入後，能否供貨決定中系廠商能否切入 |
| EML 成本（$/顆） | 800G/1.6T transceiver BOM 中最大變數 | EML 由 InP IDM 主導；SiPho + CW Laser 若持續降本，EML 占比將下滑 |
| InP 元件良率 | IDM 與純晶圓代工的核心競爭力 | Broadcom 自供 PD 良率優勢；第三方 InP 代工（如 GCS）能否接近 IDM 水準決定外溢訂單空間 |
| 從 IDM 移轉外包比例 | 供應鏈彈性指標 | Broadcom 外包量增加 → 台廠（穩懋等 InP 磊晶）受益 |
| ELS 供應商多樣化 | CPO 系統整合風險 | Lumentum 當前主導；Coherent、中系廠商能否在 100mW 規格認證後切入第二供 |
產業動能
- Scale-Up CPO ELS 成最大需求引擎：技術_CPO 頁已記錄 NV 每個 GPU Tray（4 GPU）需 2 個 ELS 模組；全機架 Full CPO 場景下每機架需 90 個 ELS（vs Scale-Out only 的 18 個），InP DFB 雷射需求爆發（來源：報告_金正禾論壇_CPO光電共封裝_20260325，2026-03-25）。
- ELS 功率門檻是中系廠商的卡點：DFB @1310nm 目前最低需 100mW，中系廠商勉強達標；若升至 200mW/DFB 或 400mW/DFB，或引入 CWDM 多波長規格，中系廠商在強度與多波長均勻性上暫時無法跟上（來源：報告_金正禾論壇_CPO光電共封裝_20260325，2026-03-25）。
- Coherent（II-VI）德州 InP 廠擴產：6 吋 InP 廠快速擴產，NVDA.US(nvidia) 入股 $20 億鎖定 InP 產能（來源：research_simpletechtrend_CPO矽光子ECTC2026_20260629，2026-06-29）。
- 從獨立元件移轉到垂直整合：傳統 InP IDM（Broadcom）自供 OE Engine；TSMC COUPE 路線需要外部 InP 雷射供應商，釋放訂單給 Lumentum、Coherent 等——但同時對傳統 CM 廠議價能力形成壓力（來源：報告_金正禾論壇_InP晶圓代工CPO_20260130，2026-01-30）。
- TSMC CPO 時程：2025Q1 Test Vehicle PIC → 2027Q1 Pilot Pre-MP；MP 最快 2026 年底至 2027 年初；至 2028 年進入批量量產（來源：報告_金正禾論壇_InP晶圓代工CPO_20260130，2026-01-30，講者為業內人士，信心：中）。
概念股 / 族群
| 類型 | 廠商 | 角色 | 觀察點 |
|---|---|---|---|
| ELS / InP Laser IDM | LITE.US(lumentum) | Nvidia 首批 CPO ELS 主供、VCSEL/EEL 整合 | CPO 時程下修影響 2H26 ELS 出貨；長期受益於 ELS 需求爆發 |
| ELS / InP Laser IDM | COHR.US(coherent) | ELS 第二供、德州 6 吋 InP 擴產、PIC/EML 全線 | NVIDIA $20 億入股確認長期供應地位 |
| InP 磊晶（台灣） | 3105_穩懋（櫃） | InP 磊晶代工（GaAs 為主，InP 待確認） | CPO 時程若 2027 放量，InP 磊晶訂單能否外溢給穩懋 |
| InP 磊晶（台灣） | 4971_IET-KY（市） | InP 磊晶，TSMC COUPE 上游 | 與聯亞光電並列布局 TSMC COUPE 上游 |
| SiPho 代工（搶 InP 場景） | 2330_台積電（市） | COUPE PIC N65：矽光取代 InP 調製器 | TSMC COUPE 推進節奏決定 InP EML 需求能否被 SiPho 局部替代 |
信心水準
Lumentum/Coherent 的 ELS 供應地位已有多份報告確認（信心高）；穩懋的 InP 外溢訂單及 IET-KY 的 TSMC COUPE 上游地位待法說/供應鏈報告進一步確認（信心低）。
技術瓶頸 / 風險
- InP 非標準化製程是擴產障礙：InP 主被動元件功能差異極大（PD、DFB、EML、PIC 各自製程），不能像 TSMC CMOS 標準化產能調配；IDM 廠難以快速擴產回應 AI 需求激增，純晶圓代工路線尚未成熟。
- ELS 功率規格持續升級：100mW→200mW→400mW DFB，或 CWDM 多波長（1270/1290/1310/1330/1350nm），每次升級都是新的技術門檻；中系廠商在高強度與多波長均勻性上具系統性落後。
- SiPh 替代風險（局部）：矽光子技術成熟後，調製器（MZM/MRM）功能已被 SiPh 取代；剩餘 InP 不可取代的環節主要是高功率 CW DFB 雷射和 PD——但若矽光+混合整合進一步突破，技術壁壘可能收窄。
- CPO 時程不確定性：Spectrum 6 CPO（DFAU 良率問題、插損 4.5 dB）導致 2026/2027 ELS 出貨低於預期，詳見 技術_CPO 衝突 callout。
- 供應商議價能力喪失（系統整合商視角）：CPO 架構下，ELS 供應商綁定更緊密（CSP 無法像選擇可插拔光模組那樣自由換廠），ELS 廠商議價能力提升，但同時暴露在客戶集中風險。
InP vs 矽光（SiPh）競合
| 功能 | InP 優勢 | SiPh 優勢 | 現況 |
|---|---|---|---|
| CW DFB 雷射（光源） | 直接帶隙，效率高，100mW+ 可行 | 間接帶隙，無法直接發光 | InP 不可取代 |
| 光偵測器（PD） | 頻寬寬（900–1550nm） | 短波長受限 | InP 仍主導高頻寬應用 |
| 調製器（MZM/MRM） | 小體積 EAM 整合可行 | 成熟 CMOS 整合、低成本 | SiPh 已局部取代 |
| 波導傳輸 | 低損耗 | 成熟製程整合 | SiPh 主導 |
| 整合複雜度 | IDM 自垂直整合 | 需外部 InP 雷射 Hybrid bonding | TSMC COUPE = SiPh + InP 混合 |
技術演進時程
gantt title InP 光子元件需求演進 dateFormat YYYY section 光模塊（Scale-Out） 800G EML/SiPho+CW 並行 :done, 2024, 2026 1.6T transceiver 放量 :active, 2026, 2028 section CPO ELS（Scale-Up） Nvidia Q3450 ELS 首批（Lumentum 主供）:active, 2026, 2027 ELS 需求爆發（Full CPO 90個/架） :2027, 2029 section InP 晶圓代工 TSMC COUPE 試行 :done, 2025, 2026 TSMC CPO Pilot Pre-MP :2027, 2028 CPO 量產 MP :milestone, 2028, 2028
相關技術
- 技術_CPO（InP ELS 是 CPO 光鏈路的核心光源環節）
- 技術_矽光子（SiPh）（InP 與 SiPh 的競合：調製器被取代，雷射不可取代）
- 技術_光電芯片（CPO OE 中 PD/Driver/TIA 配置）
- 技術_銦行業（InP 原材料供給：銦礦、InP 基板）
來源
- 報告_金正禾論壇_InP晶圓代工CPO_20260130 — 金正禾論壇（產業專家 Terry），2026-01-30
- 報告_金正禾論壇_CPO光電共封裝_20260325 — 金正禾論壇，2026-03-25
- research_simpletechtrend_CPO矽光子ECTC2026_20260629 — InP 供應鏈更新，2026-06-29