中国商务部等部门7月3日表示,从8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。相关公告称此举是为维护国家安全和利益。

镓有“电子工业脊梁”之称,在半导体行业和太阳能电池行业得到广泛应用,目前需求正不断增加。金属镓可用于气体传感器、太阳能电池、稀土永磁材料,以及砷化镓、氮化镓等化合物半导体。
镓的使用领域:
半导体产业:镓在半导体行业中扮演着重要的角色。它被用于制造高速电子器件、光电器件和太阳能电池。镓基半导体材料,如镓砷化物(GaAs)和氮化镓(GaN),具有优异的电学性能和高温特性,适用于高频电子器件和高功率电子器件的制造。
LED照明:镓化合物被广泛用于制造LED(发光二极管)。镓基LED具有高效能、长寿命、节能等优点,在室内和室外照明、电子显示器和汽车照明等领域得到广泛应用。
合金制备:镓可以与其他金属形成合金,提高其特性和性能。例如,镓合金用于制备低熔点合金,如镓铟合金(常用于温度计)和镓铋合金(常用于火警装置)。
同时,锗是天然的优良半导体,广泛应用于半导体、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域。
锗的使用领域:
半导体产业:锗在半导体行业中是一种重要的材料。它被用于制造高速电子器件和光电器件,如高纯度锗晶片用于太阳能电池和红外探测器的制造。
光纤通信:锗光纤是一种用于光纤通信的重要材料。它具有较高的折射率和透明度,可用于制造高速通信中的光纤和光纤放大器。
光学应用:由于锗对红外辐射的透过性,它被广泛应用于红外光学系统和红外成像技术。锗透镜和锗窗口用于红外传感器、热成像仪和红外激光系统等领域。
化学催化剂:锗化合物常用作催化剂,在化学工业中具有重要的应用。锗催化剂可以促进化学反应的进行,并用于生产聚合物、制备有机化合物等。镓和锗作为稀有金属元素,在高科技领域、电子行业、能源产业等方面扮演着重要的角色。随着科技的不断进步,对这两种元素的需求也在不断增长。
中国镓、锗资源丰富。《中国科学》统计数据显示,中国镓储量为约19万吨,占全球镓储量的80%左右,居全球首位,通常伴生在铅锌矿产等中。中国也是全球最大的锗生产和出口国,全球已探明的锗储量仅为8600吨,美国、中国分别拥有45%和41%。锗很难独立成矿,中国的锗资源主要来自于“铅锌型”和“煤型”含锗矿床。
在从稳定的砷化镓(GaAs)向充满活力的磷化铟(InP)市场过渡时,激烈的竞争是否能够决定这两种技术的主导地位?
对此,分析机构Yole做了调研。磷化铟(InP)市场规模预计将从2022年的30亿美元增长到2028年的64亿美元。

InP供应链 来源:Yole
2023年第一季度,数据通信和电信市场增速明显放缓,主要原因是超大规模数据中心和云服务提供商对光收发器的库存过剩以及需求疲软的问题。
在应对这些挑战时,磷化铟器件制造商和基底供应商面临订单量下降和负增长率等问题。
在消费类应用领域,砷化镓(GaAs)技术预计会复苏,并在紧凑性、集成性和成本方面胜过磷化铟。

光芯片市场主要玩家 来源:Yole
根据Yole集团旗下的Yole Intelligence研究,在光子学砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)复合半导体市场监测报告中的数据,长期以来一直由数据通信应用驱动,用于3D传感的VCSEL成为继2017年苹果在iPhone X中采用砷化镓光子学后最大的应用。
2022年,砷化镓芯片市场总价值达到了183亿美元,并预计到2028年将翻一番。为实现高效益大规模生产,制造商现在采用6英寸直径的砷化镓晶圆平台。砷化镓光子学的两种商业模式之间的竞争直接重塑了供应链。
Lumentum 是苹果的重要供应商,多年来一直与外延材料厂和晶圆代工厂建立了合作伙伴关系,而Coherent(之前称为II-VI)通过并购追求垂直整合。最近,一家新公司进入了智能手机制造商的3D传感生态系统。在外延片市场上,英国IQE公司作为主要供应商拥有主导地位。
主要玩家之间的竞争将会是怎样的?未来,安卓智能手机制造商的回归将如何改变砷化镓光子学市场?
磷化铟(InP)的主要市场驱动力仍然是数据通信和电信,这是由于InP光子器件在实现光收发器中的高带宽、高数据速率和长传输距离方面具有独特的能力。磷化铟市场规模预计将从2022年的30亿美元增长到2028年的64亿美元。

InP光芯片市场主要供应商 来源:Yole
据观察,知名的消费品制造商在可穿戴耳机和智能手机中采用磷化铟技术来实现近距离传感器。值得注意的是,以创新着称于手机行业的苹果公司已经将iPhone 14 Pro系列的“刘海”重新设计为“药丸”形状(灵动岛),并将某些传感器集成到OLED屏幕下方。这个转变涉及用磷化铟边发射激光器(Edge Emitting Lasers,EEL)取代砷化镓VCSEL。
这样的转变为主要的砷化镓参与者进军磷化铟市场开辟了机会,因为两种材料都可以使用相同的加工工具。
来源:势银膜链,Yole
