鎵和鍺是什麼?中國限制出口對市場構成什麼影響|新聞背後

撰文:歐敬洛
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中國7月3日宣布,將對鎵、鍺等對製造電子產品和半導體至關重要的金屬實施出口限制。中國在生產鎵和鍺在全球有主導地位,這次出口限制被視為是反制西方晶片圍堵。鎵和鍺是什麼?中國的限制措施會對市場構成什麼影響?

鎵和鍺是什麼?

鎵和鍺是一種金屬,使用鎵和鍺基晶圓製造的晶片被稱為複合半導體,這些晶片可以應用在高功率、頻率和電壓的環境,使這類晶片適用於一系列高要求的應用上。

例如氮化鎵可製造需要快速充電的電子產品和電動汽車,砷化鎵可製造功率放大器部件,這些部件可用於從電信設備或國防設備的通信設備;砷化鎵同時也是半導體的關鍵材料。

鍺則可用於製造光學產品,對光纖,紅外線光學和衛星太陽能電池十分重要。同時因這種金屬對紅外線透明,可應用於軍事設備,例如夜視鏡。

圖為2021年10月,馬來西亞怡保市的一個晶片製造商,基板是生產晶片的材料。(Reuters)

鎵和鍺的獲取

鎵和鍺在自然界不會以單獨的元素方式出現,而是透過精煉其他金屬生產。這兩種金屬會混合在鋅、銅或金銀礦中,在採掘時一拼獲取,再利用特殊方式提鍊出來。燃煤發電站中收集回來的煤灰也是鎵和鍺的來源之一,另外經循環再造也能回收這兩種金屬。

儘管開採、提鍊及製造鎵和鍺的技術並非中國獨有,但因生產過程複雜,而中國擁有完整的生產線及設施,可把成本大幅下降,因此成為全球的主要供應國。根據「關鍵原料聯盟」(Critical Raw Materials Alliance)的數據,全球約80%的鎵及60%的鍺均在中國生產。

禁令構成的影響

中國的措施顯然是針對歐美的先進半導體限制。新措施未自動對特定國家禁止出口鎵和鍺,而是需要申請出口許可。

根據美國政府數據,美國2022年進口了500萬美元的鎵和2.2億美元的砷化鎵。而根據標普全球市場財智(S&P Global Market Intelligence)的資料,德國2022年進口了6000萬美元的鍺,歐洲聯盟則進口了1.3億美元的鍺。

晶片行業仍在消化中國新措施的影響,《日本經濟日報》分新指限制不會立即影響到高功率半導體或高頻部件的製造商,如Broadcom、Skyworks、Infineon、STMicroelectronics等,但提供製造晶片的基板製造商則可能受到影響,未來亦會逐漸影響到晶片的製造商。市場目前正消化着中國新措施的消息。

生產砷化鎵基板,美國半導體公司AXT在7月4日發表聲明,其中國子公司北京通美晶體技術公司將着手向中國當局申請進口許可,購買鎵和鍺。AXT行政總裁 Morris Young表示,正努力將對客戶的任何潛在干擾降至最低。