磷化铟（InP）是一种III-V族化合物半导体材料。低位错掺硫磷化铟单晶衬底，是在InP单晶生长过程中掺入硫（S）元素作为n型施主杂质，依托半导体材料的杂质硬化效应抑制晶体生长过程中的位错增殖与滑移，有效降低晶体内部缺陷密度，制备出的高均匀性、低位错的n型导电InP衬底。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国低位错掺硫磷化铟单晶衬底行业研究及十五五规划分析报告》显示，位错腐蚀坑密度（EPD）是评判磷化铟衬底晶体质量、缺陷水平的核心指标。传统高压液封直拉（LEC）工艺制备的InP单晶，EPD普遍处于10⁴~10⁶cm⁻²区间，缺陷基数较高，难以适配高端光电器件需求。通过硫元素掺杂改性搭配优化的低位错生长工艺，制备得到的低位错掺硫InP单晶可将EPD稳定控制在千级cm⁻²以下，部分精细化工艺产品可实现更低缺陷水平，能够充分满足高端光通信、光电探测等器件对衬底低缺陷、高稳定性的严苛要求。
低位错掺硫磷化铟单晶的早期制备方案以高压液封直拉（LEC）工艺为主，该方法将硫化铟或单质硫添加至熔体作为n型掺杂源。但LEC工艺天然存在轴向、径向温度梯度偏大的问题，因此单晶EPD很难降到10³cm⁻²以内。相比之下，垂直温度梯度凝固（VGF）工艺拥有更优异的热场对称性，可生长出位错密度低至10²cm⁻²量级的掺硫磷化铟单晶，晶体的位错在晶片径向与轴向均能保持良好均一性。
2023年，北京通美晶体技术股份有限公司申请“掺杂硫的磷化铟单晶棒制法及单晶棒、单晶片及制法、用途”专利，提出采用硫化铟与元素硫按质量比7.5:1至15:1复配作为掺杂剂，硫元素添加量控制在InP多晶总重量的0.007%至0.03%，所获得的单晶片主表面硫浓度相对平均值偏差不超过15%，位错密度显著降低。
低位错掺硫磷化铟单晶衬底的核心应用场景聚焦于光通信产业，主要作为外延基底，用于制备激光器、光电探测器等核心光模块芯片，终端应用广泛覆盖5G移动通信、超大型数据中心、智能可穿戴设备等主流赛道。
新思界
行业分析人士表示，在海量算力支撑的数据中心体系中，基于磷化铟材料的光收发模块是实现服务器间高速光互联的核心元器件，器件的发光性能、工作稳定性与使用寿命均与衬底的位错缺陷密度密切相关，低位错衬底是保障高速光互连系统稳定运行的关键材料。
此外，在前沿技术领域，磷化铟光子集成电路（PIC）已逐步成为支撑AI算力基础设施高速发展的核心技术，而低位错掺硫磷化铟单晶衬底是提升光子集成电路激光器良率、工作可靠性的核心材料。
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