金屬鎵的生產、應用現狀和發展前景
隨著砷化鎵化合物半導體的優異性能不斷被發現，鎵的需求急劇增加，而且，中國的需求增長速度將高于全球。目前看來，高純鎵的應用將向高水平深度和廣度發展。深度方面，7N、8N以上的鎵施展空間大，如微波電路、納電子器件等發展很快；廣度方面，主要是6N級鎵的應用，如半導體照明、LED領域等，是國家正在大力扶持的行業。
鎵是一種較年輕的金屬，1875年才被發現。因其稀少且分散，直到1915年才真正提煉出來。當時認為，這種熔點低而貴的金屬幾乎沒有什么用途。美國到了1943年才將鎵作為副產品少量生產，中國則到了1957年才作為副產品少量生產。從那時起，各國在建設氧化鋁工廠時，都附帶建有鎵生產車間以綜合利用資源；我國直到20世紀末，才有山東鋁廠生產鎵。
鎵的用途與市場
各國對金屬鎵的興趣源于20世紀60年代初，砷化鎵作為…種新型優質半導體的研究熱興起，但真正大規模的生產是在20世紀80年代。隨著砷化鎵半導體器件研究的成熟，砷化鎵化合物半導體的優異性能不斷被發現，砷化鎵微波器件、激光器和發光二極管大量涌現，尤其是20世紀90年代初，藍色LED的研究成功，激發了白色LED的開發，“照明革命”開始了。于是，對鎵的需求急劇增加，加上商業炒作，鎵的身價甚至上漲4倍以上。
經過近20年的努力，白色LED照明技術已取得突飛猛進的發展，加上節能環保的優勢，世界各國政府都給予大力扶植。由于可預見的效益，對砷化鎵的研究和生產目前已大部分轉向了LED產業。
2005年以來的幾年中，雖然全球鎵的需求量只增加了26.68%，但應用的結構發生了很大的變化，原來金屬鎵用于制造GaAs、GaP體材料，作為體材料增加的速度有限，但器件的發展是以薄膜化為特征的。LED、集成電路、激光器和太陽能電池，都采用了在襯底片上生長單晶薄膜的工藝生長GaAs、GaSb、GaN，且用的都是三甲基鎵(TMG)。雖然規模很大，但以鎵的重量來計算，畢竟是少的。
化合物半導體器件發展的勢頭越來越迅猛，因為它符合節能和環保的特點，預計今后每年將以20%一25%的速度增長，所以對鎵的需求也會穩步增長。
未來預計，中國的需求增長速度將高于全球。一是因為中國原來基礎比較薄弱，以LED為例，原來芯片95%都是進口的，為了趕上半導體照明這場產業浪潮，國家成立了協調辦公室，批準成立了八個半導體照明示范基地；幾年中，LED芯片的自供率已達到了60%，但白光LED的效率、成本與世界發達國家還有很大差距，國家已投入越來越多的力量，大力發展LED產業。二是國外著名的砷化鎵襯底公司AXT移址北京，帶動了國內砷化鎵晶片的生產；今年，兩家主要的外資砷化鎵晶片廠使用的金屬鎵將達到40-50噸。
鎵生產和應用的發展趨勢
1、生產
全球從事鎵生產的單位有30多家，但原生鎵的生產主要集中在一些大的氧化鋁廠和大的有色金屬冶煉廠，其中，90%的原生鎵來自氧化鋁廠。
據2005年統計，全球原生鎵的生產能力約為423噸，其中加拿大50噸、德國35噸、法國50噸、匈牙利8噸、俄羅斯18噸、烏克蘭3噸、捷克斯洛伐克8噸、日本100噸、哈薩克斯坦20噸、澳大利亞50噸和中國80噸。
鎵的產量受主體金屬的生產情況制約，因為鎵在礦物中是以伴生狀態存在的，在主體金屬冶煉中通過綜合利用而回收獲得鎵。實際上，全球的原生鎵產量從沒有超出過200噸，因為消耗量中還有相當一部分是再生鎵。由此可見，從產能看，鎵需求量的增加，原材料完全可以得到滿足；另外，還有相當大的一部分氧化鋁廠，迄今仍未建立鎵的綜合利用車間。
近5年來，中國以砷化鎵為主的化合物晶片工業迅速擴大，尤其是近兩年來，增勢更為迅猛，而且還將以更快的速度發展。所以，對鎵的需求也急劇增加。
為順應市場的需求，生產鎵的企業數量和規模也迅速增加。現在，生產原生鎵的單位除了原來的山東鋁廠、山西鋁廠吉亞公司、鄭州長城鋁業公司、貴州鋁廠四家氧化鋁廠和株洲冶煉廠（綜合利用）外，三門峽市的開曼鋁業公司、東方希望（三門峽）鋁業公刮、山西萬榮的方園公司等紛紛崛起，產能都在20噸以上。方園公司的三個生產分廠總產能達40噸以上，同屬杭州錦江集團的山西孝義化工公司義在興建產能為20噸／年的項目，這些民營企業的總產能接近100噸，而且，有75噸已經量產，大大超越了國有企業（包括合資）的產量。展望今后5五年，中國的鎵市場將逐漸被這些民營企業所主宰，從而將影響全球的鎵市場。
在鍺銦鎵中，鎵和鍺的量遠遠小于銦。高純鎵的國家標準已經制定很多年，但是在2002年一直沒有實際產品，2002年南京金鎂鎵業有限公司生產了第一批高純鎵。鎵的深加工目前主要有三個企業：四川峨眉739廠，一年大概生產1噸多左右，產品做到6N、7N；山東鋁廠研究院，雖然批量生產高純鎵，但是大部分是SN以下的；南京中鍺科技公司的合資企業——南京金鎂鎵業有限公司，目前其鎵的純度是國際上公認為品質最好、產能最大的，可以達到8N以上，產能60噸，今年預計50噸。
2、應用
江蘇南大光電材料股份有限公司、大連光明和電貿易有限公司是國內唯有的兩家做三甲基鎵(TMG)的企業，產品是化合物半導體器件和化合物半導體電池的主要原料，TMG的原料是鎵鎂合金。國內能提供鎵鎂合金的只有中鍺科技，預計今年生產鎵鎂合金5噸左右。
目前看來，深加工高純鎵的應用向高水平深度和廣度發展。高水平方面，7N、8N以上的鎵施展空間大，比如微波電路，量子器件、納電子器件發展很快，由北京有色金屬研究總院和南京金鎂鎵業有限公司共同起草編寫的MBE（分子束外延）級鎵的國家標準已經公布。廣度發展方面主要是用6N級鎵，用于國家正在大力扶持的行業，如半導體照明、LED領域和手機等，占全部鎵產量的60%以上。
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