人工智能的“心臟”要靠它？揭秘撬動AI算力革命的二維材料——硒化銦

1. 行業(yè)概念與定義

硒化銦（InSe），化學(xué)式通常寫作InSe或InSe，屬于典型的Ⅲ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體，是近年來材料科學(xué)領(lǐng)域備受矚目的明星材料。其核心價值源于其獨特的二維層狀結(jié)構(gòu)：單層結(jié)構(gòu)內(nèi)由共價鍵結(jié)合，層與層之間則由較弱的范德華力堆疊，這使得它能夠像石墨烯一樣被剝離至原子級厚度。

從物理特性來看，硒化銦具備幾個關(guān)鍵的技術(shù)標簽：高載流子遷移率（理論值遠超硅）、可調(diào)的能帶結(jié)構(gòu)（隨層數(shù)變化，涵蓋可見光至紅外波段）、良好的柔韌性以及鐵電性。這些特性使其在下一代集成電路、高性能光電探測、柔性電子以及能源催化等領(lǐng)域被視為超越傳統(tǒng)硅基極限的潛力股。

2. 市場核心特點

當前中國乃至全球的硒化銦市場，呈現(xiàn)出顯著的 “研究與產(chǎn)業(yè)雙軌并行” 及 “政策與前沿技術(shù)雙輪驅(qū)動” 的特點。區(qū)別于成熟的大宗商品市場，該市場具有以下獨特屬性：

• 技術(shù)驅(qū)動型市場： 市場規(guī)模的擴張不依賴于產(chǎn)能的簡單復(fù)制，而是高度依賴單晶質(zhì)量、薄膜均勻性、相結(jié)構(gòu)控制等關(guān)鍵制備技術(shù)的突破。

• 高純度與定制化需求： 下游應(yīng)用（如半導(dǎo)體濺射靶材、CVD沉積原料）對純度要求極為苛刻，通常需要5N（99.999%）甚至6N以上級別。產(chǎn)品形態(tài)（粉末、晶體、靶材）與應(yīng)用場景深度綁定，標準化程度低。

• 強耦合性： 作為稀散金屬化合物，其成本與供應(yīng)鏈深度依賴上游金屬銦的產(chǎn)能與價格波動。中國在全球銦冶煉環(huán)節(jié)占據(jù)主導(dǎo)地位，這為下游深加工提供了戰(zhàn)略緩沖，但也受制于原生礦產(chǎn)的綜合回收率。

3. 行業(yè)現(xiàn)狀分析：關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點正在發(fā)生

當前中國硒化銦行業(yè)正處于 “從實驗室走向晶圓廠” 的關(guān)鍵導(dǎo)入期。根據(jù)行業(yè)研究機構(gòu)新思界的觀點，雖然市場規(guī)模在2025年全球僅接近5億元人民幣，但同比增長超過10%，顯示出強勁的活力。

3.1 供給端：晶圓級制備技術(shù)的“破壁”

長期以來，阻礙硒化銦產(chǎn)業(yè)化的最大瓶頸在于大尺寸、高質(zhì)量、單晶相材料的制備。傳統(tǒng)的機械剝離法僅能用于基礎(chǔ)研究，無法支撐工業(yè)應(yīng)用。
2025年7月，北京大學(xué)劉開輝教授團隊在《科學(xué)》期刊上發(fā)表的成果，堪稱行業(yè)分水嶺。其首創(chuàng)的“固-液-固”生長策略，成功制備出 2英寸高質(zhì)量硒化銦晶圓，且電學(xué)性能全面優(yōu)于目前最先進的3nm節(jié)點硅基技術(shù)。這一突破意味著：

1. 從“碎片”到“晶圓”的躍遷： 解決了二維材料走向集成電路的最大痛點——與現(xiàn)有半導(dǎo)體產(chǎn)線的兼容性。

2. 性能驗證： 極高的遷移率（~287 cm²/V·s）和接近理論極限的亞閾值擺幅，從商業(yè)邏輯上證明了其作為“后硅時代”溝道材料的可行性。

與此同時，中國科學(xué)院寧波材料所等機構(gòu)在材料改性方面也取得進展，通過“化學(xué)剪刀”技術(shù)解決硒化銦的相穩(wěn)定性問題，提升了其在熱電等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

3.2 需求端：高算力與低功耗的“剛需”牽引

從商業(yè)邏輯看，傳統(tǒng)硅基晶體管在10nm以下節(jié)點面臨的短溝道效應(yīng)和功耗爆炸式增長，是硒化銦等二維材料崛起的根本驅(qū)動力。具體需求體現(xiàn)在：

• 集成電路： AI和物聯(lián)網(wǎng)對算力的指數(shù)級需求，使得芯片巨頭亟需尋找新型溝道材料。硒化銦晶圓的出現(xiàn)，直接瞄準了這一龐大的存量替代市場。

• 光電探測： 其1.2-1.3eV的帶隙完美覆蓋近紅外通信窗口，在光通信、激光雷達（LiDAR）接收端具有天然優(yōu)勢。

• 新興概念驗證： 在柔性顯示、神經(jīng)形態(tài)計算（存算一體）等前沿領(lǐng)域，硒化銦作為功能層的器件研究正在激增。

3.3 競爭格局：科研院所主導(dǎo)，企業(yè)萌芽

目前中國市場參與者可分為兩大陣營。核心參與者詳情如下表所示：

市場目前由科研采購和少量軍工/航天預(yù)研需求主導(dǎo)。真正的規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用（如進入芯片代工廠產(chǎn)線）尚未開啟。

4. 未來趨勢研判

基于當前的技術(shù)演進速度和商業(yè)邏輯，中國硒化銦市場將呈現(xiàn)以下趨勢：

1. 晶圓尺寸大型化： 參考砷化鎵、磷化銦的發(fā)展路徑，在2英寸晶圓突破后，下一步將是向4英寸、6英寸乃至8英寸的兼容性邁進，以滿足產(chǎn)業(yè)界對生產(chǎn)效率的要求。

2. 從“材料”到“器件”的垂直整合： 單純的材料供應(yīng)商將面臨價值天花板。掌握晶圓技術(shù)的機構(gòu)（如北大團隊）很可能通過技術(shù)授權(quán)或孵化初創(chuàng)企業(yè)的方式，與下游芯片設(shè)計/制造廠形成深度綁定，提供“材料+工藝方案”的整體解決方案。

3. 純度競賽升級： 隨著晶圓級薄膜沉積技術(shù)的發(fā)展，對源材料（粉末/靶材）的純度要求將從現(xiàn)在的5N向6N、7N躍進，金屬雜質(zhì)和氣體元素的控制將成為企業(yè)核心競爭力的分水嶺。

4. 回收體系的前瞻布局： 參考ITO靶材的回收邏輯，未來高價值硒化銦材料的回收（如濺射廢靶回收）將在產(chǎn)業(yè)成熟后成為重要的原料來源，這是行業(yè)共識中的必然環(huán)節(jié)。

 在這個過程中，博思數(shù)據(jù)將繼續(xù)關(guān)注行業(yè)動態(tài)，為相關(guān)企業(yè)和投資者提供準確、及時的市場分析和建議。

    《2026-2032年中國硒化銦行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研與投資趨勢前景分析報告》由權(quán)威行業(yè)研究機構(gòu)博思數(shù)據(jù)精心編制，全面剖析了中國硒化銦市場的行業(yè)現(xiàn)狀、競爭格局、市場趨勢及未來投資機會等多個維度。本報告旨在為投資者、企業(yè)決策者及行業(yè)分析師提供精準的市場洞察和投資建議，規(guī)避市場風(fēng)險，全面掌握行業(yè)動態(tài)。