中國打出「稀土牌」反擊美國遏芯片 鎵和鍺是甚麼?

國情動向 15:04 2023/07/04

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中國打出「稀土牌」反擊美國遏芯片 鎵和鍺是甚麼?

中國商務部與海關總署宣佈,8月1日起對金屬鎵、鍺相關物實施出口管制。時值美國施壓荷蘭、日本對華收緊半導體設備和材料出口管制,以及美國財長耶倫本周出訪中國,鎵、鍺雖然不屬於17種稀土(rare-earth)元素,但對製造高端芯片同樣不可少,分析認為中國此時打出「稀土牌」,旨在展示自身在半導體原材料供應方面優勢、增加對美國的籌碼。到底鎵、鍺是甚麼?兩種稀土有何重要用途?

半導體的基礎是矽,而生產高端半導體,就必須加入稀土等稀有金屬材料。美國地質調查局(USGS)列出50種關鍵礦物之中,鎵、鍺都在列。美方認為這些礦物對經濟或國家安全至關重要,而且供應鏈很容易受到干擾。鎵、鍺也在歐盟的關鍵原材料清單之中。

中國是次納入出口管制物項除了鎵、鍺兩種金屬本身,還包括相關化合物,例如氮化鎵、砷化鎵、區熔鍺錠、磷鍺鋅等等,企業出口必須經過審批。

鎵(Gallium,粵音「家」,原子序數31)是一種室溫下柔軟的銀色金屬,常用於手機充電器和電動車的芯片,亦可作軍事用途。金屬鎵使用範疇包括半導體和光電材料、太陽能電池、合金、醫療器械、磁性材料等。

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鎵的化合物砷化鎵(GaAs),比矽更耐高溫和潮濕,導電性也更佳,故廣泛用於高端芯片,是第二代半導體材料的一大代表

另一種化合物氮化鎵(GaN),則是第三代半導體材料的代表,還正用於RTX(原名雷神)公司正在生產的愛國者攔截導彈系統。

USGS數據指,截至2021年,中國佔全球鎵產量超過90%,此前哈薩克斯坦、匈牙利、德國、烏克蘭已先後停止出產鎵,而美國亦不生產粗鎵。2018至2021年間,美國約53%鎵從中國進口,美國對華加徵關稅後,2019年進口量大幅下降。

鍺(Germanium,粵音「者」,原子序數32)是一種有光澤灰白色金屬,可以加快矽器件的電流速度。

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鍺在半導體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫學等領域都有廣泛應用,並常用於製造光纖系統和太陽能電池,包括航天器使用的太陽能電池。

USGS指出,全球鍺資源中國佔41%,美國佔45%,而中國是全球最大的鍺生產國,佔68%,近10年累計供應全球68.5%的鍺。

中國也是全球鍺氧化物及二氧化鍺出口大國,主要出口目的地有日本、法國、西班牙、德國、韓國、意大利、美國等地。

這次出口管制影響力有多大?

總的來說,與不少稀土和稀有金屬一樣,鎵、鍺並非中國才有蘊藏,但中國在生產和生產技術方面都有相當優勢

中國是世界唯一覆蓋全部17種稀土元素開採、加工、生產環節的國家。全球目前約60%稀土都產自中國,中國佔有的稀土生產加工技術專利,亦比美國多出2萬多項。與稀土一樣,外國要在鎵、鍺方面減少依賴中國並非不能,但難以在短時間內做到。

就今次中國對鎵、鍺實施出口管制,咨詢公司歐亞集團形容,這是對美國等西方國家的嗚槍警告,旨在說明假如對方進一步遏制中國芯片發展,中方有力反擊,而是次措施針對範圍較小,本身對全球供應鏈影響不大。

台灣地區方面認為,措施會有短期影響,或導致價格上漲。韓國稱韓方庫存和替代供應可抵銷措施影響。

中國限半導體原料出口 美半導體公司:將立即申請許可

用於製造半導體產品 中國對鎵、鍺相關物項實施出口管制

日媒:中國計劃限制稀土技術出口 抗衡美日荷芯片限制

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責任編輯:連兆鋒

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