光芯片重要性凸显及未来成长性：磷化铟光芯片及组件是光模块中最大的成本项，其性能直接决定光模块的传输速率，是光通信产业链的核心之一。根据Yole预测，磷化铟器件预计到2026年下游应用规模将达到约52亿美元，20-26年复合增长率为16%。 

国产化率低、成长空间广阔：国内厂商在2.5G及以下、10G光芯片上具有一定优势，但25G光芯片的国产化率约20%，25G 以上光芯片的国产化率仍较低约5%。 

生产工艺是核心壁垒：光芯片的制造成本中制造费用占比最高，良率决定各家能力。生产流程中，量子阱、光栅、光波导、 镀膜等环节成为竞争关键。 

涉及上市公司：源杰科技（与电子团队联合覆盖）、仕佳光子、光迅科技、长光华芯、光库科技。 

风险提示：人才及技术更新风险；下游需求不达预期风险；竞争导致毛利率下降风险；潜在竞争的风险；全球化、国产替 代不及预期；报告中引用22年业绩快报仅为上市公司初步核算数据，请以公司最终公告为准。

根据中际旭创披露的2016年1-8月光模块成本构成，芯片成本占60-70%（光芯片及组件占50%，比重最大；电芯片成本占15%），人工和 其他成本占23%； 

光模块中的芯片包含：光芯片（激光器芯片和探测器芯片）、电芯片（LD驱动芯片、TIA跨阻放大芯片、CDR时钟和数据电路、DSP、 MUX&DeMUX等）。

成本中，制造成本占比达59%、人工成本占24%、材料成本占17%（源杰2021年各速率产品成本合并统计） 

（1）制造费用主要包括折旧费、装修费摊销、水电费、光栅加工费等其他费用。 

（2）光芯片的原材料包括衬底、金靶、特殊气体（主要包括高纯氢、磷化氢、液氮等）、三甲基铟、光刻胶、封装材料（包括管帽等） 和其他材料等，其他原材料包括显影液、光刻掩模板、异丙醇、砷化氢等材料，其他原材料品种较多且占比较低。

（3）衬底供应商为通美、住友、云南锗业等。

磷化铟产业链上游为晶体生长、衬底和外延片的生产加工环节。从衬底生产的原材料和设备来看，其中原材料包括金属铟、红磷、坩埚 等；生产设备涉及晶体生长炉、研磨机、抛光机、切割机、检测与测试设备等。产业链中游包括集成电路设计、制造和封测环节。产业 链下游应用主要涉及光通信、 无人驾驶、人工智能、可穿戴设备等多个领域。 

各环节厂商：1）衬底厂商：北京通美、 日本 JX、Sumitomo及少数国内厂商。2-1）外延厂商：IQE、 台湾联亚光电、 台湾全新光电、 台湾英特磊等，2-2）器件厂商包括Finisar、 Lumentum、 AOI等。3）IDM模式厂商：国内的源杰科技、仕佳光子、长光华芯等。

根据 Yole统计显示，到 2026 年全球光模块器件磷化铟衬底（折合两英寸）预计销量将超过 100万片， 2019 年-2026 年复合增长率达 13.94%， 2026 年全球光模块器件磷化铟衬底预计市场规模将达到 1.57 亿美元。 

2020 年全球前三大厂商占据磷化铟衬底市场 90%以上市场份额，其中 Sumitomo 为全球第一大厂商， 占比为 42%； 北京通美位居第二， 占比 36%。 

化合物半导体单晶生长的制备方法有水平布里奇曼法（HB）、垂直布里奇曼法（VB）、液封切克劳斯基法（ LEC）、垂直梯度冷凝法 （ VGF），磷化铟单晶批量生长的技术主要包括后三种。北京通美和Sumitomo 分别使用 VGF 和 VB 技术可以生长出直径 6 英寸磷化铟 单晶，日本 JX 使用 LEC 技术可以生长出直径 4 英寸的磷化铟单晶。

1、量子阱外延层的设计和制造：通过MOCVD生长量子阱外延片 多层结构。该环节是激光器芯片的设计和制造的核心工艺之一， 影响产品光电转化效率与高速性能，是激光器芯片调制速率能 否达到25G及以上的关键工艺之一。 

2、光栅结构的设计和制造：利用高精度的电子束光栅系统，在 晶圆中制造多条宽度约100nm的变相位周期布拉格光栅掩膜，再 利用高精度刻蚀技术，将光栅掩膜图样转移至晶圆，然后利用 MOCVD进行光栅刻蚀层的覆盖生长，最终在晶圆上形成多周期 布拉格光栅结构，实现激光器发射的单纵模输出和特定的发光 波长及单色性。 

3、光波导的设计和制造：光波导，即光在激光器里传输的通道。 采用光刻技术制作微米级光波导结构，利用波导材料与周围材 料的折射率差异，引导光子传输路径，使得光子在谐振腔内往 复谐振，实现光子的稳定单模态输出。 

4、光学端面镀膜的设计和制造：晶圆解离成巴条后，需对暴露 的激光器芯片谐振腔两侧的出光端进行光学镀膜，一侧背光端 面为高反射镀膜，另一侧出光端面为高透射镀膜，利用纳米级 光学膜层的厚度设计与制备工艺，控制芯片两侧的出光比例， 形成单端高强度出光。

量子阱工艺：晶圆有源发光区的量子阱设计和制造是激光器芯片的核心。（1）量子阱外延片共包含20～30层结构，每层量子阱厚度4～ 10nm不等。相较于中低速率激光器芯片， 25G DFB激光器芯片有源区量子阱堆叠层数更多。（2） 每层量子阱的材料比例误差会造成量 子阱发光波长的偏差、 量子阱各层间的应力偏差，影响产品最终性能与可靠性， 25G DFB 激光器芯片要求对每层材料厚度、 比例、电 学掺杂、缺陷控制等参数的精准控制。

光栅工艺：主要在涂有光刻胶的基板上定义出光栅结构对应的掩膜图形，再利用刻蚀技术将掩膜上的图形转移至衬底上形成最终的光栅 结构。光栅工艺主要分为两种，一种是全息光栅工艺，即利用两束激光的干涉条纹定义周期性掩膜图形，全息光栅工艺在 2.5G 激光器 芯片生产中广泛使用；另外一种是电子束光栅工艺即利用电磁场控制电子形成电子束，利用电子束定义掩膜图形，该工艺技术较全息光 栅工艺更为先进，能大幅提高光栅的控制精度。