6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 朝阳金美镓业有限公司营销总监蒋军对高纯镓及氧化镓应用和市场发展进行了分享。 随着5G、新能源汽车等新兴产业的发展，对高纯镓和氧化镓的需求将进一步增加，预计未来几年这两种材料市场将保持稳定增长。 高纯镓及氧化镓概述 高纯镓和氧化镓定义与特性 高纯镓的定义与特性：高纯镓是纯度6N 7N 8N的金属镓，具有良好的导电性和化学稳定性。 氧化镓的定义与特性：氧化镓是金属镓的氧化物，具有优良的电子和光电性能，是制作半导体照明光电器件的重要原料。 高纯镓和氧化镓的应用领域：高纯镓和氧化镓在化合物半导体、光电、通信、电子、能源等多个领域有广泛应用，其市场前景广阔，发展势头强劲。 应用领域 半导体光电工业的应用：高纯镓和氧化镓在电子工业中有着广泛的应用，如制造半导体器件、光电子设备等，是现代电子信息技术的重要基础材料。 新能源领域的应用：高纯镓和氧化镓在新能源领域也有重要应用，如制造太阳能电池用掺杂，推动可再生能源的发展，为解决能源问题提供了新的可能。 工艺技术历程 高纯镓及氧化镓生产工艺 高纯镓生产工艺：高纯镓的生产工艺主要包括化学提炼法和物理提炼法，通过这两种方法可以将从铝土矿中得到的99.99%镓提取到纯度较高的镓。通过进一步电解精炼或拉晶提纯法可制得 (6N～7N以上)的高纯镓。 氧化镓生产工艺：氧化镓的生产工艺主要是通过化学反应，将镓与氧气反应生成氧化镓，再经过一系列的提纯步骤，得到纯度较高的氧化镓。 工艺发展及挑战：随着技术的发展，高纯镓和氧化镓的生产工艺也在不断进步，但同时也面临着原料供应、环保等问题的挑战。 当前技术水平与发展趋势 市场发展现状 市场规模与增长趋势 1.高纯镓市场规模 近年来，随着科技的发展和应用领域的拓宽，高纯镓市场规模持续扩大，市场需求稳步增长。当前以光电和微波用砷化镓衬底市场消费为主。2023年全球砷化镓器件市场规模达到29.4亿元(人民币)。预计到2029年全球砷化镓器件市场规模将达到41.51亿元, 年复合增长率预估为6.12%。 2.氧化镓市场增长趋势 氧化镓作为新一代半导体材料，在光电照明封装市场增长势头强劲，预计未来几年将保持快速增长。初步统计2023年GaN外延片产能（折4寸）在125万片左右; 芯片/器件产能达82万片左右。 3.高纯镓及氧化镓应用领域 高纯镓及氧化镓在新能源、环保、信息通讯等领域有着广泛应用， 如氮化镓、磷化镓、锑化镓、氧化镓等衬底和外延片等化合物半导体科技应用前景广阔。 应用举例 镓本身不是一种半导体材料，但它可以与其他元素形成化合物，如砷、锑、磷等，这些化合物就具有半导体性质，并且比传统的硅半导体有更好的性能。 其对砷化镓、锑化镓和磷化镓等进行了介绍。 主要生产国与消费地区分析 高纯镓生产国分析：中国是全球最主要的高纯镓生产国，其产量占全球总产量的一半以上，得益于其丰富的镓资源，成熟的生产工艺，广阔的应用市场。但是国内高纯镓行业也卷的厉害。 氧化镓消费地区分布：亚洲地区是氧化镓的主要消费市场，尤其是日本和韩国，这些国家在电子和通信设备制造领域的需求推动了氧化镓的消费增长。 未来市场发展趋势：随着5G、新能源汽车等新兴产业的发展，对高纯镓和氧化镓的需求将进一步增加，预计未来几年这两种材料市场将保持稳定增长。 价格波动与影响因素 行业应用分析 半导体行业应用 ►高纯镓在半导体光电和微波行业的应用 在半导体生产过程中，高纯镓被广泛应用于制造电子元件，其优异的导电性能和稳定性，保证了半导体设备的性能和可靠性。 ►氧化镓在LED行业的应用 氧化镓作为一种重要的光电材料，在LED照明、显示等领域有着广泛应用，其高效稳定的发光性能，推动了LED技术的发展和应用。“禁带宽度”这个专业的术语一般来说，禁带宽度越大，意味着材料能承受的电压和温度越高，反之则更小。不说相控阵雷达，现在的主流充电器里，基本上都要用到可以扛住高温高压的氮化镓。 太阳能领域应用 1.光伏电池的制造：高纯镓及氧化镓在光伏电池制造中发挥重要作用，作为半导体材料，它们可以有效提高光电转换效率，推动太阳能领域的技术进步。 2.太阳能电池板的应用：利用高纯镓及氧化镓制造的太阳能电池板广泛应用于各类太阳能产品中，如太阳能充电器、太阳能路灯等，为我们的生活带来便利。 3.可再生能源的发展：高纯镓及氧化镓的应用推动了可再生能源的发展，特别是在太阳能领域，它们的性能优越性使得太阳能成为未来能源结构的重要组成部分。 其他新兴领域应用展望 新能源领域应用：高纯镓及氧化镓在新能源领域具有巨大潜力，如太阳能电池、燃料电池等，有助于提高能源转换效率和减少环境污染。 光电子器件应用：高纯镓及氧化镓在光电子器件中发挥关键作用，如LED、激光器等，提升产品性能和降低成本，满足市场需求。 环保治理领域应用：高纯镓及氧化镓在环保治理领域具有广泛应用前景，如空气净化、水处理等，助力实现可持续发展和绿色生活。 竞争格局与前景预测 行业潜在进入者与威胁分析 未来市场增长潜力预测 1.高纯镓及氧化镓市场需求 随着科技的发展，高纯镓及氧化镓在半导体、光电子、新能源等领域的需求逐渐增长，为市场带来巨大潜力。 2.新兴市场的拓展 高纯镓及氧化镓在新兴市场，如5G通信、新能源汽车等领域的应用不断拓展，将推动其市场规模持续扩大。 3.政策支持与产业布局 政府对高纯镓及氧化镓产业的支持和引导，以及相关产业链的优化布局，将进一步推动市场的稳定增长。 挑战与机遇并存 原材料供应稳定性问题 环保法规对产业发展的影响 环保法规对高纯镓及氧化镓的影响：环保法规的严格执行，使得高纯镓及氧化镓的生产过程中，对废弃物的处理和排放标准更加严格，这对产业发展提出了新的挑战。 环保法规推动产业升级：环保法规的实施，促使企业投入更多的资金进行技术改造，提高产品的纯度和利用率，从而推动了高纯镓及氧化镓产业的技术进步和升级。 环保法规对市场格局的影响：环保法规的实施，使得那些无法满足环保标准的企业被迫退出市场，这改变了原有的市场格局，为符合环保要求的企业提供了更大的发展空间。 技术创新带来的新机会 其从高纯镓技术创新、氧化镓新材料研发、环保与能源领域应用等角度进行了阐述。 未来发展建议与策略 加强技术研发与创新力度 拓展应用领域与市场需求 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道

6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 东方电气（乐山）峨半高纯材料有限公司副总工程师张程分享了高纯碲与高纯铟技术发展及应用。其指出：高纯材料用量虽小，但在产业链上有着不可替代的作用，是制造半导体材料以及其他重要材料的关键原料，行业技术壁垒还在不断提高，高端高纯金属需求依然依靠进口，为解决“卡脖子”问题，高纯金属自主生产势在必行。 高纯碲技术发展现状 高纯材料 ►高纯材料定义 金属的纯度是相对于杂质而言的，广义上杂质包括化学杂质（元素）和物理杂质（晶体缺陷）。但是，只有当金属纯度极高时，物理杂质的概念才是有意义的。因此生产上一半仍以化学杂质的含量作为评价金属纯度的标准。即以主金属减去杂质总量的百分数表示，常用N代表，如99.9999%写为6N。 国际上关于纯度的定义尚无统一标准，实际上“高纯”只有相对含义，是目前技术上能达到的标准，通常将5N以上的纯度的材料称为高纯材料。 ►高纯材料纯度不断提高 随着提纯技术和检测水平的提高，金属的纯度在不断的提高。超纯半导体材料的杂质达到ppb级，并逐步发展到ppt级。 高纯碲产业链 高纯碲的生产方法 铜阳极泥提取碲：是碲的提取最主要的来源（90%）；铜阳极泥的物相组成较为复杂，其中碲主要以 Ag2Te、Cu2Te、( Au，Ag) Te2、Te的形式存在，碲含量为2%～10%。 铅精炼提取碲：碲来源约为10%；铅冶炼过程中碲的主要来源是浮渣(漂浮在熔融金属上的大量固体杂质) 、碱性残渣和富银渣等中间产物。 碲矿提取碲：1991年在中国四川石棉县发现世界上唯一的碲独立矿床大水沟碲铋原矿；目前处于实验研究阶段，规模化碲铋矿提取碲仍然存在许多问题未解决。 高纯碲的生产工艺 其对真空蒸馏工艺、区域熔炼工艺等 高 纯碲的生产工艺进行了介绍。 高纯碲生产技术发展 技术发展快：我国高纯碲多采用真空蒸馏与区域熔炼相结合生产工艺，是许多厂家和科研工作者公认的生产高纯碲的有效方法。国内高纯碲生产企业主要以峨半高纯为主，近年来生产高纯碲的企业逐渐增多，其中峨半高纯的高纯碲制备工艺研究和生产试制始于上世纪60年代，经过多年的研究发展与技术攻关，现有7N高纯碲生产线技术成熟，提纯效率高，产品质量国内领先。 蒸馏设备升级：国内高纯碲生产设备大多为自研设备，峨半高纯联合成都理工大学开展高纯碲真空蒸馏理论研究，于2018年研制了高效真空蒸馏炉，精碲经一次蒸馏后产品达到5N8~6N水平。 区熔车不断迭代：高纯碲区熔车经过不断改进，峨半高纯于2019年研制成功第五代最新节能型智能区熔车。7N高纯碲生产单位能耗较上一代降低了45%；生产周期较上一代区熔车缩短30%，大幅提高了生产效率。且新区熔车解决了区熔过程炸舟和倒流问题，对区熔制备高纯碲产品质量稳定性起到关键作用。 其还对高纯碲区熔车改进历程进行了介绍。 高纯碲材料技术发展方向 高纯碲的应用及市场前景 高纯碲的应用及市场前景 半导体温差制冷 作为温差电材料必须具备三个条件：高的温差电动势、低的电阻率及低的热导率。研究发现，碲化铋、碲化铅是理想的温差电发电机材料，具有良好的制冷特性。 目前碲化铋系半导体制冷材料已广泛应用于军民各领域，如作雷达、水底导弹的冷却、饮水机、电子药箱、酒柜以及代替压缩机，它是人类制冷业原用氟里昂的理想替代物，是 21 世纪冰箱、空调等制冷家电的新的绿色“冷源”。 碲化镉薄膜太阳能 碲化镉理论光电转换效率约为28%，碲化镉与硅材料相比具有温度系数低（-0.21%/K）和弱光效应好等特性，由于这些优越性能使碲在太阳能转变为电能的应用在市场中具有广阔前景。2016年，全国首个碲化镉薄膜太阳能电池产业化项目落地浙江嘉兴；2017年，中国最大的碲化镉电站落户清源市；2018年，我国首条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线在成都投产，实现了国内碲化镉产业的巨大进步。 碲化镉发电玻璃是在玻璃衬底上沉积半导体薄膜而形成的光伏器件，目前碲化镉薄膜光伏制造厂家每1GW光伏组件大约需要使用碲化镉材料120吨。 7N碲锌镉-红外探测 以超纯碲、镉为原料制备的化合物，如碲镉汞、碲锌镉是非常重要的红外光电材料，是用于军事和航天系统红外探测器的主要光敏材料，在资源普查、卫星航测、激光制导等方面显示了突出的优势。 在军事上，含碲化物的红外探测应用于军事夜视侦查、夜视导引、红外搜索和制导、卫星遥感等多个领域。在现代战争条件下，红外探测已用于识别和监督系统、坦克观察系统、反坦克导弹和空空导弹系统、卫星、飞机等军事武器上。 同时应用于安防系统，如军队、武警和公安系统的视频报警系统。由于红外成像的透烟雾及测温特性，因此，红外热像仪可应用于消防的火场救生和检测设备。 7N碲锌镉-高能射线探测 碲锌镉单晶是一种理想的用于生长MCT外延薄膜的衬底材料，碲锌镉半导体作为X射线和γ射线探测器在医学检查领域应用逐渐成熟。 医学影像设备是碲锌镉探测器的重要民用市场，碲锌镉晶体可在室温条件下将X射线与γ射线光子转换为电子，碲锌镉探测器分辨率高且辐射量低。在医学检查领域吸引了越来越多的关注。我国医疗技术不断进步，国民医疗支出不断增长，医学影像设备市场规模持续扩大。我国医学影像设备国产化率正在逐步提升，利好碲锌镉探测器行业发展。2021年9月1日，国家标准《X射线和γ射线探测器用碲锌镉单晶材料规范》开始实施，规定了X射线和γ射线探测器用碲锌镉单晶材料的技术要求、质量保证规定和交货准备。国家标准的出台，将规范我国碲锌镉单晶行业发展，原材料标准统一，也将间接推动我国碲锌镉探测器行业规范化发展。 7N超纯碲未来市场前景 由于碲锌镉晶片材料涉及国防，国外发达国家限制碲锌镉晶片材料以及原材料对我国出口，因此我国碲锌镉晶片材料行业发展速度缓慢，尚未实现规模化生产，未来市场发展空间广阔。根据市场调研情况，随着红外探测器民用技术成本的降低及应用领域的拓展，7N及以上纯度超纯碲、镉的需求量将继续保持稳定增长。预计2025年国内红外探测用7N超纯碲需求量将超过20吨，随着制造成本的降低，民用红外市场不断扩大，超纯碲用量还将进一步扩大。 高纯铟技术发展现状 高纯铟产业链 高纯铟的生产工艺 其从 高纯铟的制备技术、真空蒸馏易实现高纯铟产业化、高纯铟蒸馏技术存在主要问题、区域熔炼/拉晶提纯等方面进行了阐述。 高纯铟材料技术发展方向：ITo 靶材大量需求4N5-5N的氧化铟、氧化锡粉末，对粉末的纯度和粒径均有严格要求，因此4N5-5N高纯铟的无污染、高效率、低成本制备氧化铟粉体的关键技术是发展方向之一；随着磷化铟、锑化铟等化合物半导体的应用技术发展，在民用电子信息和半导体领域的应用不断增加，6N-7N超纯铟的需求量将增加，需要继续发展 6N-7N 高纯铟高效稳定的产业化生产技术，以及磷化铟、锑化铟高效合成和单晶生长技术。随着欧美对国内高端材料技术的封锁，分子束外延用MBE级超纯铟将全部实现国产化替代。 高纯铟的应用及市场前景 ITO靶材 显示用 ITO 靶材：随着显示面板的飞速发展，其对产品性能以及生产效率提出更高要求，大尺寸高性能ITO靶材的需求量将越来越多。高密度、高均匀性、大尺寸靶材将是显示用ITO靶材发展方向。 HJT电池用 ITO 靶材：HJT电池是利用晶体硅作为基体，与非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。目前的异质结电池正面需要 973ITO靶材（In2O3与 SnO2的重量比为97:3），背面需要9010和 973 两种 ITO 靶材组成复合 ITO 膜；主要以 973 型为主。 磷化铟 磷化铟（InP）是重要的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体，是继硅（Si）、砷化镓（GaAs）后的新一代微电子、光电子功能材料，被广泛应用于微波及光电器件领域。 磷化铟是光通信产业链、超高频毫米波雷达等领域最关键的核心材料，具有广阔的发展前景。近几年，在国家政策的支持下以及下游行业的不断发展下，我国磷化铟行业生产技术不断进步，企业数量不断增多。 锑化铟 锑化铟红外探测在类型上属于第三代红外探测器，其本身在量子效率、成本效益及可靠性方面都有明显卓越的优势。 高纯材料的重要性 ►高纯金属是重要的战略性基础材料，支撑国防建设 高纯材料用量虽小，但在产业链上有着不可替代的作用，是制造半导体材料以及其他重要材料的关键原料，行业技术壁垒还在不断提高，高端高纯金属需求依然依靠进口，为解决“卡脖子”问题，高纯金属自主生产势在必行。 高纯碲、镉、锌、锑、铟等材料是制备武器装备系统制冷型红外探测器组件的关键材料；纯度直接影响红外探测器的性能，影响多用途反坦克导弹的打击精度和红外探测侦查能力；高纯金属是国之重器自主可控发展不可或缺的关键基础材料。 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道

6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 云南铜业股份有限公司西南铜业分公司稀贵厂厂长/高级工程师攸骏分享了铜冶炼小金属发展与应用。其对小金属发展趋势和小金属回收现状进行了详细地阐述。 西南铜业介绍 其对西南铜业的历史沿革、发展历程、多年来的成绩等进行了介绍。 铜冶炼工艺流程 铜阳极泥处理系统 阳极泥处理规模：阳极泥处理规模超过8000吨。 阳极泥处理工艺：搬迁前采用国内独特的“选冶联合”工艺，搬迁后采用目前先进的卡尔多工艺。 阳极泥综合回收：综合回收硒、碲、铂、钯等金属。 小金属发展趋势 硒 国内硒供应能力：3600t 铜冶炼硒产出：2000t，占比55.56%； 铅锌冶硒：400t，占比11.11%； 进口：1200t，占比33.33%。 粗硒、精硒价格趋势： 硒价格在2017年下行震荡,2020年达到谷底，目前粗硒市场价格价格在15.9万元/t，3N硒19.9万元/t、4N硒23.1万元/t，价格趋于稳定。 5N、6N高纯硒价格趋势 ：5N硒、6N硒价格相对乐观，分别是3N硒价格的3倍和10.8倍，价格分别达到61.5万元/t、215万元/t，但市场较小。 国内硒主要供应企业 其对国内硒主要供应企业进行了介绍。 碲 目前全球碲产量超过900t，中国碲产量占比超过60%，为全球第一大碲生产国，碲的消费以4N碲为主。全球新能源运动已经带动碲化镉薄膜电池走上新一轮扩张之路，除美国外，其他国家碲消费总量较小。全球来看，碲产量仍处于供大于求的现状。 碲主要以精碲、二氧化碲、碲粉和高纯碲形式使用。 4N精碲价格趋势： 2017年碲价格波动震荡，目前市场价格在57万元/t，价格趋于稳定。 5N、7N高纯碲价格趋势： 5N碲、7N碲价格相对乐观，分别是4N碲价格的1.4倍和7倍，价格分别达到80万元/t、400万元/t。 西南铜业小金属回收现状 铜冶炼企业小金属回收态势 江西铜业致力于建设国内综合实力最强的小金属生产商，稳步发展钼、铼、硒、碲、铋、铂、钯等小金属产业。 铜陵有色、大冶有色、紫金矿业、金川集团、白银有色等企业已综合回收硒、碲、铼、锑、铋、镉、铟等小金属。 同行业企业为增强盈利能力，已聚焦小金属综合回收。 小金属提纯技术 西南铜业小金属发展规划 西南铜业小金属回收以《中国铜业小金属产业发展规划》为顶层设计，包含硒、碲、锑等11个小金属。 其还对硒金属发展路线、碲金属发展路线、硒碲生产以及小金属绿色环保治理技术等内容进行了介绍。 最后，其表示，与铜冶炼企业携手解决行业“卡脖子”技术，拓展延伸产业链！ 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道

6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 浙江康鹏半导体有限公司市场总监刘佳分享了镓系化合物半导体的市场与应用。 材料简介 自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。 半导体材料是一类具有半导体性能，导电能力介于导体与绝缘体之间，可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。其电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电导率。 化合物半导体材料是由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性质称为化合物半导体材料。 镓系化合物半导体的市场与应用 2.1主要含镓化合物 砷化镓、氧化镓、氮化镓、锑化镓 2.2砷化镓 GaAs是目前应用最广泛的III- V族化合物半导体材料，属闪锌矿型晶格结构，熔点1237℃。在电子和光电子领域具有广泛应用。随着半导体工艺的不断发展，砷化镓材料的性能不断提升，目前砷化镓的制备技术已经非常成熟。 2.3生长方式介绍 传统方法：水平法(HB)、直拉法(LEC)。 主流方法：垂直法(VGF/VB/VCZ)。 2.4加工工艺 其对砷化镓的加工工艺流程进行了介绍。 2.5砷化镓的应用领域 2.6砷化镓的应用领域——光电子 砷化镓在光电子器件领域据有重要的应用价值。 例如：光电晶体管、激光器和光电二极管，常规LED主要应用于通用照明、户外大显示屏等，Mini LED、Micro LED应用于新一代显示。 2.7砷化镓的应用领域——光通信 砷化镓在光通信设备中被广泛应用，随着光纤网络的普及和数据中心的建设，对高速传输和近距离数据通信方面，具有较高的光电转换效率和较大的光电响应值。 2.8砷化镓的应用领域——太阳能 砷化镓太阳能电池片凭借高光电转换效率、高抗辐射能力、宽作业温度带等特点，成为卫星和军用装备太阳能电池阵的主要材料。伴随着“星网”和“G60 星链”在低轨卫星星座建设的加速，砷化镓太阳能电池成为卫星电源系统的核心组成部分。其次还应用在无人机和便携式太阳能电池板，需求有望得到持续拉动。目前康鹏为太阳能电池衬底片的国内主供应商。砷化镓太阳能电池不仅适用于传统的光伏发电领域，还可以应用于如电动车辆、无线通信设备和航空航天等。 2.9砷化镓的应用领域——高频功率放大器 砷化镓具有较高电阻和迁移率，是制造高频功率放大器的理想材料。应用于移动通信、卫星通信、雷达等。 随着5G技术的推广和智能手机的普及，通信设备市场需求不断增长，这将促进砷化镓产业的未来发展。 2.10砷化镓的应用领域——微波发射器 砷化镓具有较高的电子迁移率、高电阻和较低的噪声系数，可用于制造高性能的微波射频发射器。应用于天线、通信、军事、航空和气象雷达等。 2.11砷化镓的产业链构成 其对砷化镓的产业链构成进行了介绍。 2.12砷化镓的应用领域 其对 砷化镓的应用领域诸如手机、雷达路由器以及卫星通讯等进行了介绍。 2.13砷化镓的应用领域——新兴领域 随着信息技术和通信技术的不断发展，物联网和人工智能的快速发展也将对砷化镓市场起到积极的推动作用，不断提高产品质量和性能。 2.14砷化镓 引Yole数据，2019年全球折合二英寸砷化镓衬底市场销量约为2000万片，预计到2025年将超3500万片，2019-2025年综合平均增长为9.72%。 2019年全球砷化镓衬底市场规模约为2亿美元，预计到2025年将达3.48亿美元，2019-2025年综合平均增长为9.67%。 2.16氮化镓 GaN是一种无机物，也是一种直接能隙的半导体材料，自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙较宽，可以用在高功率、高速的光电元件中。 例如：氮化镓可以用在蓝/紫光的LED、LD。其次，氮化镓具有优良的电子迁移率和电子饱和漂移速度，这使得它在射频和微波电子器件中具有出色的性能，例如：5G通信系统中的射频功率放大器。 2.18氮化镓的主要应用 1.GaN射频器件主要应用于：军用雷达、卫星通讯、5G基站等方面。 5G基站主要使用的是氮化镓功率放大器和微波射频器件。GaN材料在耐高温、耐高压及承受大电流方面具备优势，与传统通信芯片相比具备更优秀的功率效率、功率密度和宽频信号处理能力，应用在5G基站中更加合适。 5G 射频系统由于要使用到高频载波聚合以及高频带等多种新技术，整体系 统复杂度大幅提高，因此使用 GaN 等新技术将大幅缩减系统功耗。为锗化硅基 MIMO 天线，其由1024 个元件构成，裸片面积为 4096 平方毫米，辐射功率为 65dBm，如果采用 GaN 材料来制作，整体元件数量将减少至 192 个，裸片面积仅为 250 平方毫米，仍能保持辐射功率不变，虽然价格有一定程度的提高，但是功耗降低了 40%，成本可以降低 80%。 2.19氮化镓的主要应用——GaN在光电子领域的应用 全球人口数持续攀升、各经济体逐步复苏下，全球电力需求持续上升，促使各国政府更严格的审查能源效率、降低整体能源消耗。其中，照明约占整体能源消耗的20-30%，面对缺电危机，LED照明成为落实节能减碳的要角之一。 这样的趋势下，LED照明无论在居家、商业或工业领域的渗透度，皆有大幅度成长，根据集邦咨询的预估，LED照明市场规模将于2026年达783.6亿美元。根据市场研究机构Yole预计，到2026年Micro LED市场规模有望达到188亿美元。随着光源技术的完善，MicroLED市场将在未来几年内迎来爆发性增长。 在全球永续发展及能源节约意识抬头的时代，基于GaN设计的LED照明将是未来照明的核心，加速永续且节能照明技术的发展。 2.20氮化镓的主要应用 GaN光电器件产品主要包括Mini-LED和Micro-LED。与传统LED相比，芯片量级更小，高清显示性能更好，可以应用于超大屏高清智能电视、消费电子显示屏，以及手机、电脑等消费电子背光应用，VR/AR等多个领域。 2.21氮化镓的主要应用 —— GaN在电力电子领域的主要应用 GaN高效率、低损耗与高频率的材料特性使其在消费电子充电器、电源适配器等领域具有相当的渗透潜力。 3.1快充带动GaN功率器件应用 与传统充电器相比，相同功率下的GaN充电器体积更小，质量更轻携带便利。GaN充电器充电功率大，充电速度快，可满足多台设备同时充电的场景需求，且价格相对便宜。小米、华为、努比亚等手机厂商开始入局氮化镓充电器市场，氮化镓充电器市场已经进入百花齐放的时代。 氮化镓的应用加速了快充充电器的市场发展。预计到2026年，中国氮化镓充电器市场规模将上升至50亿元。因此，GaN充电器在消费电子快充领域市场需求量大。 此外，光伏、数据中心、云计算等领域都在不同程度为GaN功率器件市场增长提供助力。例如，随着“东数西算”工程、智慧城市等建设不断推进，数据中心建设迎来提速。数据中心建设体量的增加，数据中心市场耗电量未来一段时间将持续走高。因此降低能耗、建设绿色数据中心成为发展趋势。而在数据中心的使用场景下，氮化镓凭借高效率的优势，可带来显著的节能增效并降低成本。 2.22氮化镓的主要应用 3.2新能源汽车成为GaN功率半导体市场增长驱动力 GaN功率半导体主要应用于新能源汽车的车载充电器OBC、DC-DC/DC-AC、BMS电池管理系统等。 未来，新能源汽车数量的不断增长、渗透率的提升，GaN潜在市场空间巨大，拓展新能源汽车应用市场、提高渗透率是GaN行业重要的发展趋势。 2.23氮化镓的主要应用 氮化镓“上车”之路 具体到氮化镓器件的应用领域，新能源汽车也为氮化镓带来不小的增量。预测数据显示，2028年，氮化镓功率器件在新能源汽车中的市场规模将达5.04亿美元，年复合增长率将达到110%。 2.24氮化镓的市场分析 根据Strategies Unlimited数据, 2022年全球高功率半导体激光器市场规模达21.9亿美元，到2025年有望增长至28.2亿美元。氮化镓半导体激光器在光刻存储、军事、医疗、仪器仪表、娱乐显示、以及打印均有应用。 IDTechEx Research在《激光二极管和直接二极管激光器2019-2029:技术、市场和预测》的报告中预测，到2029年，全球激光二极管和直接二极管激光器市场将达到139.85亿美元，其中激光二极管将贡献119.52亿美元。 2.25氮化镓的市场分析 2023年Yole group发布的关于射频氮化镓器件市场的研究报告显示，在电信基础设施和国防两大应用的推动下，预计到2028年，射频氮化镓市场将达到27亿美元，2022年至2028年复合年增长率为12%，其中通信基础设施应用规模将达13.95亿美元。电信领域新机遇为射频硅基氮化镓打开大门。 2.26氮化镓的主要应用 引Yole数据，预计到2027年全球GaN功率器件市场将达20亿美元。其中消费电子市场的需求将从2021年的7960万美元增长到2027年的9.647亿美元，复合年增长率为52%。 在国家“双碳”政策的支持下，近年来GaN在功率电子领域开始从消费电子电源不断向数据中心、新能源汽车等附加值领域加速渗透，预计到2028年，汽车、交通应用市场规模将增长到3.09亿美元，复合年增长率为97%；信息通信、数据中心应用规模将增长到6.18亿美元，复合年增长率为69%。 2.27氮化镓的市场分析 根据 Yole 统计数据，2018年 GaN 整体市场规模为 6.45 亿美元，其中无线通讯应用规模为 3.04 亿美元，军事应用规模为 2.7 亿美元。 未来在电信基础设施以及国防两大应用的推动下，预计到 2024 年，GaN市场规模将增长至 20.1 亿美元，年复合增长率为 21%，其中无线通讯应用规模将达到 7.52 亿美元，同比增长147.43%，射频相关应用规模从200万美元大幅增长至1.04 亿元，增长近50倍。 2.28锑化镓 GaSb是一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料, 对它的研究远不如其他半导体材料(如GaAs等)那样深入。近些年这种材料越来越引起人们兴趣, 这主要是光纤通信技术的发展, 对新器件潜在需求而引起的。 在所有Ⅲ-Ⅴ族材料中,GaSb作为衬底材料引起了更多的注意, 利用GaSb材料超晶格的带间吸收可以制造更长波长(8-14)μm 范围的探测器。 2.29锑化镓的主要应用 锑化镓的主要应用领域 锑化镓可以应用于太阳能电池、红外检测器、激光器、LED等光电器件中。它的高载流子迁移率和高电子迁移率可以降低电阻，提高器件的性能，并增强器件的光电转换效率。 1.例如：红外探测器 应用优势：高灵敏度、宽光谱响应。 应用领域：主要用于军事侦察、夜视系统、环境监测、医疗成像等领域。制作多种用途的红外探测器件及火箭和监视系统中的红外成像器件, 用于火灾报警和环境污染检测的传感器, 监测工厂中腐蚀气体(如HCl等)和有毒气体泄漏的传感器等。 2.30锑化镓的主要应用 由于锑化镓能有效地吸收红外光，这使得它成为成像设备的理想材料，在热成像领域有重要的应用。Yole最新数据显示，新冠疫情使2020年热成像市场规模提升至超过70亿美元，达到短暂峰值，但随后在2021年出现下降，2023年恢复增长。目前市场规模约为65亿美元，预计未来5年，汽车、工业和消费市场的新应用将以接近6%的复合年增长率推动市场增长，2029年热像仪市场价值将稳步增长至91亿美元。 2.31锑化镓的主要应用 2.例如：光电子集成电路 应用优势：高速数据传输、集成能力强。（与其他半导体材料相比，GaSb可与多种III-V族材料集成，实现复杂的光电功能）。 应用领域：广泛应用于高速光纤通信、光计算、光存储等前沿技术领域。 3.例如：太阳能电池 工作原理：GaSb太阳能电池利用其独特的能带结构有效地吸收太阳光谱中的宽光谱范围，将光能转换为电能。 应用优势： •高转换效率：GaSb太阳能电池具有较高的量子效率和转换效率，尤其在低光照条件下性能优异。 •多结构设计：GaSb材料可用于多结太阳能电池的设计，进一步提高整体转换效率。 应用领域：适用于太空航天、远程通信基站、便携式电源和可再生能源领域。 2.33氧化镓 Ga2O3是一种无机化合物，也是一种新兴的宽禁带半导体材料，具有超宽的禁带宽度（4.6-5.3eV）和超高临界击穿场强（8MV/cm），具有良好的热稳定性、击穿电压高以及可见光与红外透过率高等优点，在高温高压功率电子器件、光电器件以及气体探测器等方面有着极大的应用潜力。 氧化镓已知晶相共6种，相比于SiC和GaN, Ga2O3的研究和应用还处于初级阶段。 针对Ga2O3的掺杂研究可以分为n型和p型。但由于Ga2O3难以形成自由空穴的原因,p型掺杂到目前为止仍然比较困难。目前针对Ga2O3的掺杂研究主要围绕Si，Ge，Sn这3种元素开展。 2.34氧化镓的主要应用 氧化镓的应用：1.光电子器件 利用氧化镓的透明性和宽带隙特性，可用于制造深紫外LED、激光器、光电探测器等光电器件，服务于消毒杀菌、水净化、生物医疗检测、高分辨率光刻、气体传感等应用。氧化镓制备的紫外光探测器灵敏度高、响应速度快，并具有较低的噪声水平，能够实现高精度的光信号检测。 氧化镓的禁带宽度接近5eV,具有光吸收系数大和化学稳定性高等优势，是目前制备日盲紫外探测器的理想半导体材料。日盲紫外光电探测器（日盲紫外波长200nm-280nm）在医学成像、臭氧检测、导弹预警、火灾预警和深空探测等诸多关键应用场景中发挥着重要作用。 2.35氧化镓的主要应用 氧化镓的应用：2.功率半导体器件 氧化镓由于其优越的电学性能，尤其适合用于制造高压、大功率开关器件，如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）、肖特基二极管（SBDs）等，应用于电力传输、电动汽车(EV)充电、轨道交通、太阳能逆变器等领域。 应用优势：节能高效：氧化镓功率器件能耗低，符合碳中和、碳达峰的战略。 高可靠性：材料稳定，结构可靠，高品质衬底/外延。 2.36氧化镓的主要应用 氧化镓的应用：3.射频（RF）器件 适用于射频功率放大器和其他射频前端组件(滤波器、射频开关等），服务于5G通信基础设施、雷达系统、卫星通信等需要高效射频能量转换的场合。 应用优势：高功率密度、高击穿电压、优异的耐高温和抗辐射能力，潜在的成本收益，更强的射频信号处理能力。 2.37氧化镓的主要应用 氧化镓的应用：4.光催化 光催化是一种人工光合作用的过程,即在光的照射下,通过催化剂与水或空气中的氧气发生反应,产生自由基离子与水中的污染物发生氧化还原反应,从而达到降解污染物、将光能转换为化学能的目的。 2.38氧化镓的主要应用 氧化镓的应用：5.国防与航空航天 由于氧化镓能在极端环境下保持良好的高温稳定性、耐辐射性、以及高击穿电压与功率处理能力等优势，通过氧化镓材料制造的高功率半导体器件、射频和微波器件、高频电源转换器等适用于军用雷达、航空电子设备、空间推进系统等高要求应用，提高系统可靠性。 2.39氧化镓行业格局 其对衬底、外延、器件和设备等氧化镓的行业格局进行了介绍。 2.40氧化镓的市场分析 在射频器件市场，氧化镓的市场容量可参考碳化硅外延氮化镓器件的市场。2020年SiC外延GaN射频器件市场规模约8.91亿美元，预计到2026年，这一数字将增长至24亿美元（约173亿元人民币），表明氧化镓在射频器件市场具有广阔的应用前景和市场潜力。 2.41氧化镓未来发展 氧化镓器件的兴起，2030年将达到15.42亿美元（引用FLOSFIA） 最后，其对浙江康鹏的公司简介、公司资质以及产品等内容进行了介绍。 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道

6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 东莞金坤新材料股份有限公司董事长 陈亮带来了稀土永磁行业现状及未来发展展望的分享。随着智能生活越来越广泛，智能汽车、智能游艇、智能飞行器等均有使用稀土钕铁硼永磁。随着人们满足了温饱住行，人们对智能产品的音影感观需求越来越大，更离不开稀土钕铁硼。未来智能机器人不管是工厂机器人、市政机器人、特殊环境机器人，都需要机器人快速反应、灵活的行动、关键的关节部位需要靠钕铁硼转子才能实现。 稀土永磁的应用 稀土永磁应用产品举例 其对稀土永磁的应用领域（各类电机、汽车部件、通讯工具、家用电器、电子控制器以及医疗和其他等）和应用实例进行了介绍。 稀土永磁的主要应用领域 军工、航天、医疗（10%），风电、新能源汽车、空调压缩机、两轮电动车（三轮）（65%），消费电子、家电（25%）。 元素——镓在稀土永磁中的应用 传统的钕铁硼烧结过程中，为了提升永磁体的矫顽力、增加材料的抗退磁性，通常使用渗镝、渗铽技术。 2023年相关部委多次会议讨论：中重型离子型稀土矿开采不易，且对当地的环境具有一定程度不良影响，总矿产储量不高且利用率低、减少中重型离子型稀土材料的使用是当前面临的重大课题。 元素-镓，同样具有提升耐温性能、抗退磁性好这一特性，且市场价格远低于铽，略低于镝。矿产总储量高于上述两类稀土元素。 根据工信部相关指示精神，节能减排，大力发展新能源电机产业，据相关规定要求稀土永磁电机10年内退磁率不能超过1%，将稀土永磁产品用精、用好是每一个稀土人该承担的责任及义务。 在后永磁时代、稀土元素镓或将成为镝、铽不可或缺的替代品。 稀土永磁企业布局（国内/国外） 稀土永磁企业布局（国内） 其对包头、太原、宁波、赣州以及东莞等稀土永磁企业的布局进行了介绍。 稀土永磁企业布局（国外） 其对日本、美国、德国计划重启钕铁硼项目等内容进行了介绍。 稀土永磁的未来 随着智能生活越来越广泛，智能汽车、智能游艇、智能飞行器等均有使用稀土钕铁硼永磁。 随着人们满足了温饱住行，人们对智能产品的音影感观需求越来越大，更离不开稀土钕铁硼。如：智能手机、无线智能耳机、智能眼镜、智能家具…… 稀土永磁的未来特大市场：智能机器人 未来智能机器人不管是工厂机器人、市政机器人、特殊环境机器人，都需要机器人快速反应、灵活的行动、关键的关节部位需要靠钕铁硼转子才能做到。 就好像汽油车做不到新能源汽车的智能一样，钕铁硼在快速反应、灵活行动方面有得天独厚的条件。 愿 景 紧跟时代步伐，推陈出新、勇于创新、诚信经营，困境只是一时的。其相信稀土永磁的行业必将拥有灿烂的明天，未来可期。 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道

6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 中国科学院上海硅酸盐研究所高级工程师李贇分享小金属在无机光功能材料中的大应用。 第一部分：研究所概况 其对 中国科学院上海硅酸盐研究所的发展渊原、研究领域、研究成果以及航天航空用无机非金属材料与部件等内容进行了介绍。 第二部分：人工晶体研究进展 上海硅酸盐研究所人工晶体研究：历史成就 上海硅酸盐所人工晶体研究与发展始于1950s，在人工晶体领域具有布局完整、建制化、系统化独特优势，在不同的历史时期产出了一系列有重大国际影响的“中国牌晶体”科技成果； 上海硅酸盐所研制的多种晶体材料在国际国内知名大科学装置、高端医学影像、深空深地深海探测、高端半导体装备和芯片等领域已实现重大应用。获国家级奖励10项（国家技术发明一等奖、国家科技进步奖一等奖等），省部级奖励40余项，近五年实现科技成果转化1.8亿元。 创新发展了晶体生长基础理论与晶体生长技术，提出负离子配位多面体晶体生长基元理论，独创了多坩埚下降法晶体生长技术，发展了气相法晶体生长技术和晶体生长过程实时观测等技术。 其介绍了上海硅酸盐所在不同历史时期产出了一系列有重大影响的杰出成果。 （一）面向前言基础研究 材料创制：创新性提出强限域激子闪烁发光机制，自主研制出一系列新型闪烁晶体材料，突破闪烁晶体探测效率和成像性能瓶颈，研究成果2023年发表于 Science Advances 。 2022年硅所牵头承担科技部国家重点研发计划重点专项：《超高能量分辨及多模探测用稀土卤化物闪烁晶体制备技术》。 （二）面向国家重大需求 大科学装置：激光聚变点火是世界强国竞争的战略高地，成功研制出大尺寸BaF2:Y闪烁晶体，应用于国内外激光聚变点火装置，可实现超热电子韧致辐射的高时间分辨测量。 （三）面向战略新兴产业 安全监测：闪烁晶体支撑国内高端安检设施 第三部分：典型小金属应用案例 （一）锗和铋金属的应用 –BGO 晶体 (1) （一）锗和铋金属的应用 –BGO 晶体 (2) 大科学装置：面向世界科技前沿（粒子物理）的高端装备，研制成功世界上最大尺寸BGO晶体。 其对暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）进行了阐述。 锗和铋金属的应用–BGO晶体发展历程 BGO晶体：高阻止能力、高全能峰探测效率 （二）碲金属的应用 –TeO 2 晶体 (1) TeO2晶体获得中国专利优秀奖，用于激光调制器，荣获国家重点新产品。 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道

6月21日，在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）联合主办的 2024SMM第十二届小金属产业大会——稀散金属论坛 上 ， 上海理工大学教授缪煜清带来铋科学与健康医学材料研究的分享。 铋元素的特殊性 研究热点 ►铋电子材料 德国马普固体物理和材料研究所在《Nature》杂志上评价： “铋可能是周期表中最奇特和最被低估的元素之一” 铋晶体是一种新材料类别——二阶拓扑绝缘体 能以最小的损耗在晶体边缘传导电流: 电能的传输将变得没有热损耗！ “诺奖级材料”！有望成为未来计算机和电子产品的新基建！ 这种奇特的晶体正在推动量子革命，或将推动材料科学界新一轮革命。 铋化合物的难溶性 种类：硝酸盐、钠盐 性能：水解、胶体、安全、吸附 胃药：枸橼酸铋、柠檬酸铋、果胶铋 其列举了医药行业的应用及有关报道。 中国铋 储量、产量以及出口量均为世界第一。 •三个第一却无法产生效益； •资源优势及产量优势没有转化成经济优势； •在国际市场上没有实质性话语权。 中国铋主要产品 •精铋、高纯铋、铋粉、铋合金 •氧化铋、氯氧化铋、次硝酸铋、枸橼酸铋钾、次没食子酸铋、铝酸铋…… •次碳酸铋、硫化铋、铋酸钠、硫酸铋、硝酸铋、碘化铋钾、硝酸双氧铋、铝酸铋、酒石酸铋钾、乙基樟脑酸铋、碱式水杨酸铋、次柠檬酸铋、柠檬酸钾铋、钒酸铋、锗酸铋、硅酸铋、三氯化铋、三钾二枸橼酸铋、四苯基过lv酸铋…… 欧美铋主要产品 在化合物方面，有用于燃料电池的(Bi2O3)0.75(Y2O3)0.25，用于热电陶瓷的SrBi2Ta2O9，用于电子陶瓷的Bi12TiO20，用于传感器的Bi2Sn2O7、用于防腐耐磨涂层的BiC…… 在有机铋方面，有2-Naphthol,Bismuth(III)Salt、AmmoniumBismuthCitrate、Bismuth2-Ethylhexanoate、BismuthDimethyldithiocarbamate、Bismuth(III)Isopropoxide、BismuthCitrate、BismuthHexafluoroacetylacetonate、BismuthOxyiodogallate、BismuthNeodecanoate、BismuthPotassiumCitrate、BismuthSodiumEthylenediaminetetraacetate、BismuthSubgallateBasic、BismuthSubgallateHydrate、BismuthSubsalicylate、Bismuth(III)tert-Pentoxide、BismuthTitaniumIsopropoxide……用于药物合成、催化剂、薄膜材料、光电材料等领域。 国际铋 美国内政部公布35种关键矿物清单，指对美国的经济和国家安全具有至关重要作用的非燃料矿物或矿物材料，其供应链容易受到破坏，其应用功能在制造产品时必不可少，缺乏后会对经济或国家安全产生重大影响： 铝、锑、砷、重晶石、铍、铋、铯、铬、钴、萤石、镓、锗、石墨、铪、氦、铟、锂、镁、锰、铌、铂族金属、jia盐、稀土元素族、铼、铷、钪、锶、钽、碲、锡、钛、钨、铀、钒和锆。 日本《稀有金属保障战略》，对稀有金属定义为“地球上存量稀少，因技术和经济因素提取困难的，现代工业以及未来伴随着技术革命所形成的新型工业所必需的金属”： 锂、铍、硼、钛、钒、铬、锰、钴、镍、镓、锗、硒、铷、锶、锆、铌、钼、钯、铟、锑、碲、铯、钡、铪、钽、钨、铼、铂、铊、 铋、 稀土元素31个矿种。 此外，其还对上海理工大学铋科学研究中心进行了介绍。上海理工大学铋科学研究中心围绕国家战略金属、健康医学材料领域，开展铋及相关小金属基础科学研究、拓展铋相关产品技术研发、推动学术界和产业界的交流与合作，为我国铋科技进步与健康产业发展贡献力量，其还介绍了铋基纳米材料、纳米诊疗、铋研究进展等内容。 》2024SMM第十二届小金属产业大会专题报道