【光电集成】突发！商务部决定对镓、锗相关物项实施出口管制！全球半导体产业将受影响！
来源:今日光电发布时间:2023-07-111330浏览
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7月3日，商务部与海关总署发布公告，宣布对镓、锗相关物项实施出口管制。未经许可，不得出口。
其中，镓类物项包括：金属镓、氮化镓、氧化镓、磷化镓、砷化镓、铟镓砷、硒化镓、锑化镓。
锗类物项包括：金属锗、区熔锗锭、磷锗锌、锗外延生长衬底、二氧化锗、四氯化锗。
众所周知，以上相关镓类物项和锗类物项大都属于重要的化合物半导体材料，而金属镓、金属锗、区熔锗锭、锗外延生长衬底则属于制备镓类或锗类相关化合物半导体所须的材料。
作为全球金属镓、金属锗储量及产量最大的国家之一，中国此次对镓、锗相关物项实施出口管制，无疑将会对全球的半导体产业造成重大影响。
具体对镓、锗相关物项资料，由芯智讯整理如下：
金属镓
金属镓是一种稀有的蓝色或银白色的金属，其产品熔点很低，但沸点很高，是一种性能优良的电子原材料，下游应用领域广泛，主要应用于制作光学玻璃、真空管、半导体的重要原料。
根据美国地质调查局（USGS）公布的数据，目前全球金属镓的储量约为27.93万吨，而中国的储量最多，达到19万吨，占全球储量的68%左右；相比之下，美国的储量还不到中国的1/40，只有0.45万吨。
从产量来看，中国产量占比全球镓产量最高。德国和哈萨克斯坦分别于2016年和2013年停止了镓生产。（2021年德国宣布将在年底前重启初级镓生产），匈牙利和乌克兰分别于2015年和2019年停止镓生产，中国镓占比全球镓产量持续提升，截止2021年，占比全球镓产量已超90%。
氮化镓
氮化镓是近年来比较热门的第三代化合物半导体材料。相对于传统的硅(Si)和砷化镓(GaAs)半导体材料，氮化镓具有许多优点，例如高电子流动率、高饱和漂移速度、高电子密度和高热导率。这些特性使氮化家在高功率电子器件（比如快充充电器）、高速光电子器件、高亮度发光二极管(LED)和高效能太阳能电池等领域有广泛应用。此外，氮化家还被用于制造紫外线激光器、无线电通信设备、医疗器械等。
氮化镓
氧化镓则是一种“超宽禁带半导体”材料，也属于“第四代半导体”，与第三代半导体碳化硅、氮化镓相比，氧化镓的禁带宽度达到了4.9eV，高于碳化硅的3.2eV和氮化镓的3.39eV，更宽的禁带宽度意味着电子需要更多的能量从价带跃迁到导带，因此氧化镓具有耐高压、耐高温、大功率、抗辐照等特性。并且，在同等规格下，宽禁带材料可以制造die size更小、功率密度更高的器件，节省配套散热和晶圆面积，进一步降低成本。
值得注意但是，在2022年8月，美国商务部产业安全局（BIS）对第四代半导体材料氧化镓和金刚石实施出口管制，认为氧化镓的耐高压特性在军事领域的应用对美国国家安全至关重要。此后，氧化镓在全球科研与产业界引起了更广泛的重视。
磷化镓
磷化镓是由元素镓与元素磷合成的Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体，常温下其纯度较高的为橙红色透明固体。磷化镓是制作半导体可见发光器件的重要材料，主要用作制造整流器，晶体管、光导管、激光二极管和致冷元件等。
磷化镓和砷化镓是具有电致发光性能的半导体，是继锗和硅之后的重要化合物半导体。与砷化镓不同，磷化镓是一种间接带隙材料。当引入能形成等电子陷阱的杂质后，其发光效率会大大提高，并且能根据引入杂质的不同而发出不同颜色的光来。例如在磷化镓中掺入氮则发绿Chemicalbook光，掺入锌-氧对则发红光，因此磷化镓是制作可见光发光二极管和数码管等光电显示器件的重要材料，此外还可用来制作光电倍增管、光电存储器、高温开关等器件。
砷化镓
砷化镓是当前主流的第二代化合物半导体材料之一。其具有高频率、高电子迁移率、高输出功率、高线性以及低噪声等特点，在光电和射频领域有着非常广泛的应用。
比如，砷化镓可以用来制作LED(发光二极管)，主要是黄光、红光和红外光（氮化镓禁带更宽，主要用来发蓝光、绿光和紫外光），具有效率高、器件结构精巧简单、机械强度大、使用寿命长等特点。如果砷化镓作为发光材料，加上泵浦源和谐振腔，即可选频制成激光器。典型应用就是VCSEL（垂直腔表面发射激光器），广泛应用在短距离数据中心光纤通信，结构光/TOF人脸识别等。
另外，砷化镓的电子迁移率是硅的五倍，HBT的Ft高达45GHz，0.25um E mode pHEMT的Ft更是高达70GHz，因此砷化镓非常适合设计Sub-7GHz的射频器件。蜂窝和WLAN PA也常用砷化镓HBT设计；开关、LNA等则采用砷化镓pHEMT工艺。
铟镓砷
铟镓砷是一种III-V族半导体，具有晶格匹配性好、带隙可调节、大尺寸产品均匀性好等优点，是第四代半导体材料，也是新一代红外发光材料，在光电芯片、红外探测器、传感器等领域拥有巨大应用价值。
在光电芯片领域，为制造体积更小、功能集成度更高的晶体管，传统硅材料已无法满足需求，砷化铟镓可达到此要求。
在红外探测器领域，砷化铟镓可用作短波红外光电材料，制造短波红外探测器，也可以与其他III-V族半导体相配合制备超晶格材料，例如以磷化铟为衬底，外延生长砷化铟镓，制备得到InP/InGaAs超晶格，此材料稳定性高、均匀度高，以其为敏感材料制造而成的红外探测器，具有高灵敏度、高可靠性、低功耗、低成本等优点，可以广泛应用在智能驾驶、安防监控、仪器仪表等领域。
在传感器领域，由于砷化铟镓灵敏度高，可制造InGaAs红外扫描相机，是OCT（光学相干断层扫描）的关键组成部分，可提高人体组织穿透性，并实现高速成像。OCT是新型医学影像技术，在生物组织活体检测与成像方面效果显著，在临床上可以广泛应用在眼科、牙科、皮肤科、癌症早期诊断等方面，是医疗领域重要疾病诊断技术之一，此外也可以应用于工业测量领域。
硒化镓
硒化镓是一种重要的二元半导体，它具有各向异性、较宽的带隙、新奇的光学和电学性质等特性。这使得硒化镓在太阳能电池、光探测器及集成光电子器件等领域有很好的应用前景。
另外，由于硒化家晶体具有优异的抗干扰性能和低损耗性能，它可以用于高精度技术应用，如高精度电子仪器、电气控制系统和光学系统。此外，硒化家晶体还具有优异的耐腐蚀性和低氧化性，可以用于各种酸性和碱性腐蚀性环境中的应用，是一种优良的精密机械制造材料。
锑化镓
锑化镓属于III-V族化合物窄带隙半导体，外观为灰白色晶体状，为立方晶系、闪锌矿结构。锑化镓是第四代半导体材料中窄带隙半导体的代表性产品之一，具有电子迁移率高、功耗低的特点，其禁带宽度可以在较宽的范围内进行调节，在中长波红外波段探测性能优异。锑化镓常用作衬底材料，可以广泛应用在红外探测器、激光器、发光二极管、光通信、太阳能电池等行业中。
在光通信中，波长越长的光在传输过程中损耗越低，工作波长2-4μm的非硅材料光传输损耗更低，锑化镓可以工作在此波段范围内，并且能够与其他III-V族材料晶格常数相匹配，制得的GaSb/GaInAsSb等产品光谱范围符合光通信的低损耗要求。
据了解，发展锑化物半导体材料是整个光通讯领域中核心技术发展的战略方向之一。锑化镓半导体主要应用于光纤通讯的发射基站，其传输信号的频率可以达到300赫兹以上。锑化镓(锑化物半导体材料)未来在6G等应用上，可能是不可替代的传输载体。
在红外探测器领域，锑化镓凭借光谱覆盖范围宽、频带宽度可调节的优势，以其为衬底制备的二类超晶格材料例如InAs/GaSb探测性能优异、成像质量高，可制造高性能红外焦平面成像阵列，特别是在中红外探测器制造中具有不可替代性，而红外焦平面成像阵列具有多色、大面阵、功能集成化的特点，是第三代红外探测器。
除此之外，锑化镓在太阳能电池中也有巨大应用价值。2017年7月，美国乔治华盛顿大学与其他科研机构、高校以及公司合作，设计出一款锑化镓基太阳能电池，可以捕获不同波长的太阳光，光电转化效率达到44.5%，远高于同期其他太阳能电池。
金属锗
锗是一种灰白色准金属，也是典型的稀散金属，其主要以含硫化物的铅、锌、铜等矿物的伴生矿产以及一部分含锗褐煤存在，很少有独立矿床存在。在实际开采中，通常和含硫化物的铅、铜以及煤炭等相伴而生。不仅含量少、开采难度大，而且提取也极为麻烦，因此它的产量始终都不高。
根据美国地质调查局所出示的最新勘测报告显示，全球已探明8600吨锗储量中，美国独占鳌头达到3870吨，紧随其后的中国，探明储量为3500吨。两国所拥有的锗含量，占据世界锗总储量的8成以上，锗对于两国来说，都是一种优势矿种。
我国是全球锗资源储量和消费大国，锗资源主要分布在云南、内蒙古等地区，其中云南是国内最大的锗资源储存区域，占比达到35%左右。经过多年发展与积累，我国锗产业链布局逐渐完善，锗加工企业主要集中在二氧化锗、四氯化锗、区熔锗锭等深加工环节。
从产量来看，根据2019年的行业报告显示，全球一年的原生锗的产量为131吨，和年产几万亿吨的铜铁完全不具备可比性。而在为数不多的产量中，中国产量居于世界榜首，供给量占比超过六成。
常规的金属锗制备方法为，锗原料通过酸蒸馏成为四氯化锗，四氯化锗再经过水解转化为二氧化锗，二氧化锗再经过还原成为还原锗，还原锗再进行区熔提纯过程得到金属锗。中间需要经过水解、还原、区熔等过程，生产工艺流程较长，设备设施投入较多，过程中带入杂质造成金属锗产品二次污染的几率较大。
磷锗锌
磷化锗锌晶体是一种新型的中远红外波段非线性光学材料，可实现激光器的小型化、固态化和高功率输出，在民用和国防领域有重要应用。民用领域可应用于红外光谱、红外医疗器械、大气中有害物质监测、远距离化学传感、深空探测等；国防领域可应用于红外激光定向干扰、红外遥感、激光雷达等。
磷锗锌晶体是一种性能优异的新型中红外高功率非线性光学材料，它具有红外透明范围宽、非线性光学系数大、导热率高、光损伤阈值高、耐腐蚀等优点，可实现激光器的小型化、固态化和高功率输出。可用于制备中红外高功率激光频率转换器件，如差频、倍频、光参量振荡器件等，在红外制导、红外测距、红外探测等国防和民用领域有广泛的应用前景。
二氧化锗
二氧化锗化学式GeO2，外观为白色粉末或无色结晶，为四方晶系、六方晶系或无定形体，二氧化锗不溶于水和盐酸，可溶于碱液生成锗酸盐。二氧化锗是制造其他锗产品的基础材料，例如光纤四氯化锗、区熔锗锭、锗化合物等，广泛应用在电子、化工、塑料、光学镜头、光学玻璃、半导体材料以及光谱分析材料等领域。近年来，伴随下游市场不断发展，二氧化锗市场需求渐释放，高纯二氧化锗生产能力稳定提升。
高纯二氧化锗可分为GeO2-05、GeO2-06两个牌号，其中GeO2-05的二氧化锗纯度不小于99.999%；GeO2-06的二氧化锗纯度不小于99.9999%。
近年来，伴随电子、半导体等产业的快速发展，市场对二氧化锗的粒度、松装密度、纯度等有了更高的要求，在此背景下，高纯二氧化锗市场需求不断释放。为规范高纯二氧化锗产品质量、扩大高纯二氧化锗生产能力，我国政府出台了一系列高纯二氧化锗相关标准及政策，二氧化锗产业结构逐渐得到优化。
四氯化锗
四氯化锗是一种无色的发烟液体，带一股独特的酸性臭味。它是生产高纯锗过程中的反应中间体。四氯化锗可用来生产纯金属锗，高纯四氯化锗可用来制备高纯二氧化锗，纯度更高的光纤级四氯化锗可作为掺杂剂用于光纤预制棒生产中，可以实现光纤无损耗信号传输，大幅提高光纤性能。
光纤级四氯化锗是生产光纤预制棒的重要原材料之一，可以提高纤芯折射率，从而降低光传输损耗、提升光传输距离。光纤预制棒是光纤产业中利润最高的环节，随着我国光纤光缆行业规模不断扩大，我国市场对光纤预制棒的需求不断增长，拉动我国光纤级四氯化锗需求不断上升。
附《商务部 海关总署公告2023年第23号 关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告》
根据《中华人民共和国出口管制法》《中华人民共和国对外贸易法》《中华人民共和国海关法》有关规定，为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定对镓、锗相关物项实施出口管制。有关事项公告如下：
一、满足以下特性的物项，未经许可，不得出口：
（一）镓相关物项。
1.金属镓（单质）（参考海关商品编号：8110929010、8112929090、8112999000）。
2.氮化镓（包括但不限于晶片、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：2850001901、3818009001、3825690001）。
3.氧化镓（包括但不限于多晶、单晶、晶片、外延片、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：2825909001、3818009002、3825690002）。
4.磷化镓（包括但不限于多晶、单晶、晶片、外延片等形态）（参考海关商品编号：2853904030、3818009003、3825690003）。
5.砷化镓（包括但不限于多晶、单晶、晶片、外延片、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：2853909026、3818009004、3825690004）。
6.铟镓砷（参考海关商品编号：2853909028、3818009005、3825690005）。
7.硒化镓（包括但不限于多晶、单晶、晶片、外延片、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：2842909024、3818009006、3825690006）。
8.锑化镓（包括但不限于多晶、单晶、晶片、外延片、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：2853909029、3818009007、3825690007）。
（二）锗相关物项。
1.金属锗（单质，包括但不限于晶体、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：8112921010、8112921090、8112991000）。
2.区熔锗锭（参考海关商品编号：8112921090）。
3.磷锗锌（包括但不限于晶体、粉末、碎料等形态）（参考海关商品编号：2853904040、3818009008、3825690008）。
4.锗外延生长衬底（参考海关商品编号：8112921090）。
5.二氧化锗（参考海关商品编号：2825600002、3818009009、3825690009）。
6.四氯化锗（参考海关商品编号：2827399001、3818009010、3825690010）。
二、出口经营者应按照相关规定办理出口许可手续，通过省级商务主管部门向商务部提出申请，填写两用物项和技术出口申请表并提交下列文件：
（一）出口合同、协议的原件或者与原件一致的复印件、扫描件；
（二）拟出口物项的技术说明或者检测报告；
（三）最终用户和最终用途证明；
（四）进口商和最终用户情况介绍；
（五）申请人的法定代表人、主要经营管理人以及经办人的身份证明。
三、商务部应当自收到出口申请文件之日起进行审查，或者会同有关部门进行审查，并在法定时限内作出准予或者不予许可的决定。
对国家安全有重大影响的本公告所列物项的出口，商务部会同有关部门报国务院批准。
四、经审查准予许可的，由商务部颁发两用物项和技术出口许可证件（以下简称出口许可证件）。
五、出口许可证件申领和签发程序、特殊情况处理、文件资料保存年限等，依照商务部、海关总署令2005年第29号（《两用物项和技术进出口许可证管理办法》）的相关规定执行。
六、出口经营者应当向海关出具出口许可证件，依照《中华人民共和国海关法》的规定办理海关手续，并接受海关监管。海关凭商务部签发的出口许可证件办理验放手续。
七、出口经营者未经许可出口、超出许可范围出口或有其他违法情形的，由商务部或者海关等部门依照有关法律法规的规定给予行政处罚。构成犯罪的，依法追究刑事责任。
八、本公告自2023年8月1日起正式实施。
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