中國在半導體領域不斷發力,氧化鎵作為第四代材料脫穎而出。全球鎵產量每年只有五百噸左右,中國控制九成八的低純度產能,比稀土三十萬噸年產量稀缺百倍。
商務部和海關總署從2023年8月1日開始,對鎵鍺相關產品實施出口許可,出口商需提交用戶和用途證明。這直接回應西方芯片限制,西方企業庫存緊張,歐洲港口鎵價一個月漲四成三。日本回收廢料支撐產能,但六成原料仍靠中國進口。
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西方國家起初低估管制影響,美國地質局數據顯示,他們依賴進口維持雷達生產。兩年過去,到2025年,替代鏈條仍未成型,美國從退役裝備回收鎵,成本高企。中國海關記錄顯示,2025年前10個月,對美鎵鍺出口為零。歐洲半導體廠延誤生產,全球供應鏈調整加速。管制措施強調軍民兩用屬性,確保資源用于合法領域,不針對特定國家,但實際打擊了依賴鏈。
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2024年12月3日,商務部升級公告,原則上不許鎵鍺銻超硬材料對美出口,對石墨實施嚴格審查。這回應美國芯片禁令,銻進口美國超六成來自中國。
2025年11月9日,管制暫停至2026年11月27日,允許非軍事用途恢復出口。市場價格回落,但多元化趨勢加強。西方投資回收技術,美國銻價漲三倍多。中國通過這些步驟維護資源安全,推動產業升級。
氧化鎵禁帶寬度達四點八至四點九電子伏特,高于碳化硅的三點二,提升高壓承受力。巴利加優值是碳化硅十倍,導通電阻低,能量轉換效率高。
損耗僅硅千分之一,適合新能源汽車功率模塊,充電時間縮短至分鐘級。軍事雷達用氧化鎵組件,探測距離
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遠,在干擾環境下穩定。相比第三代材料,氧化鎵在高壓場景表現更好,適用于電動車升級或戰機系統。
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中國科研團隊推動氧化鎵晶體生長。杭州鎵仁半導體二零二五年三月五日推出全球首顆八英寸單晶,用自主鑄造法。從二零二二年二英寸起步,每年升級尺寸,到二零二五年實現八英寸。鑄造法工藝簡便,成本低,便于放大,與現有硅基生產線兼容。浙江大學杭州國際科創中心孵化成果,提供技術支持。中國電科四十六所二零二三年制備六英寸單晶,專注軍工。
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西安郵電大學陳海峰團隊在八英寸硅片上生長高質量外延層,解決散熱難題。北京銘鎵半導體掌握大尺寸晶體,對標國際。二零二五年一月,鎵仁用垂直布里奇曼法實現四英寸導電摻雜,提升多樣性。十二月,上海光機所與杭州富加鎵業合作,用導模法首次制備八英寸晶體,提高穩定性。這些機構協作,推動實驗室向產業轉化。
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到2026年,中國氧化鎵產能覆蓋全球需求大部分。富加鎵業建六英寸生產線,年產萬片。銘鎵推出多規格襯底,首發四英寸產品。國內企業擴大投資,成本降至碳化硅幾分之一。原材料鎵全球產量五百噸,中國占比九成八,產業鏈完整。管制后,西方資源短缺,中國企業創新加速,占據市場主導。
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中國掌控鎵資源和氧化鎵技術,改變半導體格局。西方需重構供應鏈,成本上升。中國擴大產能,應用于新能源汽車和軍工,實現主導。未來,氧化鎵將推動產業升級,西方技術壁壘減弱,中國話語權增強。
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