说到战略稀缺资源,中国人第一反应大概率都是稀土。
毕竟这种被称作“工业维生素”的宝贝,小到手机芯片、大到航天飞船,几乎离不开它,更是咱们中国科技崛起的硬底气。
但很多人不知道,在全球科技竞争的隐秘赛道上,还藏着一张比稀土更“金贵”的牌。
这张比稀土稀缺100倍的“超级材料牌”,核心原料其实是一种大家不太熟悉的矿产锑。
别看锑名气不大,它的稀缺程度,早就被全球各国拉进了“战略重点关注名单”。
根据中国地质调查局2024年发布的《全球矿产资源储量评估报告2024》显示,锑在地壳中的含量仅为十万分之6.5,这个数字不仅远低于稀土,更是比新能源领域的“香饽饽”锂,还要稀缺100倍,说它是“矿产界的大熊猫”,一点都不夸张。
更让人意外的是,虽然自然界中已经发现了120多种锑矿物,但真正能达到工业开采标准、能实际利用的,还不到10种。
再加上锑矿开采难度大、提纯工艺复杂,进一步让它变得“一矿难求”,稀缺价值也跟着水涨船高。
可能有人会问,稀缺就一定金贵吗?
答案是肯定的,尤其是这种绑定了未来高科技命脉的稀缺资源。稀土的价值,在于它应用范围广。
而锑和它支撑的第四代半导体材料,价值则在于它直接决定了未来高科技产业能走多远,不管是咱们日常关注的新能源汽车、智能电网,还是国之重器航天军工、量子计算,几乎所有前沿领域的突破,都离不开它的支撑。
全球主要经济体早就看透了这一点,纷纷将锑及第四代半导体相关矿产列为“关键矿产”,一场没有硝烟的争夺赛,早就悄悄打响了。
而咱们中国,在这场资源争夺战中,天生就握着“先天优势”。
据2024年美国地质调查局的统计数据显示,全球锑的探明储量约222.5万吨,其中咱们中国就占了67万吨,足足是全球总储量的30%,稳稳坐在全球第一的位置。
更关键的是中国地质调查局的报告明确将锑列为中国12种优势矿产之一,这就为咱们发展第四代半导体产业,打下了最坚实的资源基础。
但话说回来光有资源还不够,稀缺资源不等于绝对话语权。
中国把资源优势变成技术领先优势,靠的是一场从“跟跑”到“领跑”的技术突围,靠的是中国企业和科研人员的默默深耕、弯道超车。
在第四代半导体材料领域,早期的时候,欧美、日本凭着先发优势,牢牢攥着核心技术壁垒,尤其是日本。
曾明确计划在几年内突破氧化镓材料的技术瓶颈,想垄断全球市场,让其他国家只能“看人脸色”。
但咱们中国企业和科研机构的崛起,彻底打破了这个格局,甚至在很多方面,直接实现了反超。
就拿杭州镓仁半导体来说,它联合浙大科创中心,用完全自主创新的铸造法,成功研发出了全球首颗8英寸氧化镓单晶材料,比日本原本计划的研发时间,整整提前了三年!
更重要的是,这个成果能直接兼容现有硅基芯片厂的8英寸产线,不用大规模改造生产线,就为氧化镓从实验室走进工厂、实现规模化应用,铺好了路。
除了杭州镓仁,富加镓业等咱们国内的企业,也在这个领域持续发力,成为咱们技术领跑的重要支撑。
富加镓业是中国最早投身氧化镓单晶生长研究的企业之一,它不仅成功打通了6英寸氧化镓晶圆的全产业链,不用再依赖国外的上游产品,更在设备研发上实现了重大突破。
研制出了国际首台具备“一键长晶”功能的EFG设备和全自动VB晶体生长设备,能满足2到6英寸晶体的生长需求,大大提升了生产效率和产品稳定性。
截至目前,富加镓业已经获得了40项国内授权专利、12项国际授权专利,其中美国和日本各占6项,更在牵头起草氧化镓领域的首个国家标准,还承担了国家发改委、工信部各1项重点项目,真正做到了“掌握技术、制定标准”,攥住了全球该领域的技术话语权。
而在金刚石半导体领域,中国科学院宁波材料技术与工程研究所也传来了好消息,研发出了4英寸级超低翘曲金刚石“自支撑”超薄膜,实现了不用外力辅助的“自剥离”,把原本需要数小时的剥离时间。
缩短到了几分钟,同时还成功将915MHz大功率MPCVD的金刚石沉积面积扩展到12英寸,为工业化批量生产打下了坚实基础。
中国在第四代半导体领域的快速崛起,从来都不是某一家企业的孤军奋战,而是国家战略、政策扶持、产学研协同发力的结果。
2024年1月,工业和信息化部等七部门联合印发了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,明确将未来材料作为重点发展方向,还提出了到2025年突破百项前沿关键核心技术、培育百家领军企业的目标,为第四代半导体材料的发展,划定了清晰的路线图,让企业和科研机构有了明确的方向。
在“十四五”规划中,国家更是将宽禁带半导体及显示材料、集成电路关键材料,列为重点发展方向,延续并优化了集成电路产业的重大专项支持和税收优惠政策,有效降低了新材料初期应用的市场风险,让企业敢于投入资金搞研发、敢于推动技术产业化,为整个产业的发展,注入了强劲动力。
相比之下,欧美、日本等国家,虽然现在还在发力追赶,但已经逐渐落后于咱们中国。
日本原本计划的氧化镓技术突破,被咱们提前实现,现在只能被动追赶,欧盟、美国的相关研发计划,进展比较缓慢,而且缺乏完整的产业链支撑和充足的资源保障,很难形成规模化的竞争力。
们中国并没有“闭门造车”,而是积极推动国际合作,比如富加镓业就联合NextGO Epi,打造国际氧化镓供应新格局,把咱们中国的技术和产品推向全球,既分享了技术成果,也进一步巩固了自己的全球领先地位。
这场由咱们中国引领的半导体革命,不仅仅是材料领域的一次突破,更是咱们中国科技,从自主创新走向全球引领的重要体现,是咱们中国摆脱技术束缚、实现科技自立自强的重要一步。
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