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锗的用途及作用(镓和锗是什么?有何用途?)

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镓和锗是什么?有何用途?

镓和锗都是银白色的金属,在自然界中通常不存在。它们是加工锌、煤和铝土矿等大宗商品的副产品,回收以后可以使用。

这两种金属在制造半导体、通信设备和太阳能电池板等方面有着广泛用途。

在半导体方面,将镓和锗分别与其他元素组合在一起,可以提高传输速度和效率。比如镓的化合物氮化镓,美国军方将它用于雷达制造。另一种砷化镓比常用半导体材料矽更耐高温和潮湿,导电性也更好,因此广泛用于高性能芯片。

中国有多重要?

中国是镓和锗的最大生产国,这使中国在全球供应链上占据了较强的主导地位。

根据欧洲工业协会关键原材料联盟(CRMA)的数据,中国的镓产量约占全球总产量的80%;锗产量约占全球的60%。

根据美国地质调查局(USGeologicalSurvey),2018年至2021年期间,美国53%的镓来自中国,其次是德国、日本、乌克兰等。在美国对中国的镓征收更高关税后,2019年进口量大幅下降。

根据中国海关数据,2022年,中国镓产品的最大进口国是日本、德国和荷兰。锗产品的主要进口国是日本、法国、德国和美国。

按照专家的说法,镓和氮化镓是第三代半导体的关键材料,锗、砷化镓是第二代半导体的关键材料。我们常说的芯片,就是硅、碳化硅和镓、锗及相关物项合成的,镓更是被称为“半导体工业新粮食”“半导体贵族”。海外媒体认为,中国限制出口这两种稀有金属及相关物项,从根本上制约了高端芯片的制造,是对美国荷兰日本等国限制对华芯片及技术出口的对等反制。

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