2月20日，据日刊工业新闻报道，电子元器件厂商Qualtec将于2027年开始大规模生产超宽带隙半导体材料二氧化锗 (GeO2) 晶圆。

据了解，GeO2被认为是下一代功率半导体，并且是使用即将普及的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的下一代化合物半导体的候选者。与SiC相比，GeO2制成的功率半导体在高电压和高输出范围内表现出良好性能的潜力。

目前，该公司正在与主要开发商Patentix合作，以尽快将其推向市场。

Qualtec计划在2027年之前提供用于设备原型开发的2英寸外延晶圆样品。与此同时，该公司还将努力把用于大规模生产的衬底直径增加到4-6英寸。通过利用Patentix的研究成果，让GeO2晶圆直径增大的同时，也有望实现缺陷更少且低成本的薄膜沉积。

值得一提的是，2023年12月，Qualtech向立命馆大学创业公司Patentix投资5000万日元（折合人民币约239万元），结成资本与业务联盟。8月，该公司在草津市开设实验室，以支持Patentix的研发，并正在考虑GeO2外延片的制造。由GeO2晶圆制成的器件预计将应用于电源、电机和逆变器上。


锗的工业用途

锗、锡和铅在元素周期表中是同属一族。

锗(Germanium)是一种化学元素，元素符号Ge，原子序数32，原子量72.64，在化学元素周期表中位于第4周期、第IVA族。锗单质是一种灰白色准金属，有光泽，质硬，属于碳族，化学性质与同族的锡与硅相近，不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液，溶于王水、浓硝酸或硫酸，具有两性，故溶于熔融的碱、过氧化碱、碱金属硝酸盐或碳酸盐，在空气中较稳定。

锗的原子结构包括32个质子和电子，以及相应数量的中子。在化学反应中，锗原子通常以四价态存在，即共享或失去了四个电子形成Ge4+离子。

锗具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。在电子工业中，在合金预处理中，在光学工业上，还可以作为催化剂。

高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原，再经熔炼可提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗单晶可作晶体管，是第一代晶体管材料。锗材用于辐射探测器及热电材料。高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。

20世纪初，锗单质曾用于治疗贫血，之后成为最早应用的半导体元素。单质锗的折射系数很高，只对红外光透明，而对可见光和紫外光不透明，所以红外夜视仪等军用观察仪采用纯锗制作透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照相机和显微镜镜头，三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

据数据显示，2013年以来光纤通信行业的发展、红外光学在军用、民用领域的应用不断扩大，太阳能电池在空间的使用，地面聚光高效率太阳能电站推广，使得全球对锗的需求量在持续稳定的增长。

21世纪初期，全球光纤网络市场尤其是北美和日本光纤市场的复苏拉动了光纤市场的快速增长。全球光纤需求年增长率已经超过了20%。

锗的使用领域

半导体产业：锗在半导体行业中是一种重要的材料。它被用于制造高速电子器件和光电器件，如高纯度锗晶片用于太阳能电池和红外探测器的制造。

光纤通信：锗光纤是一种用于光纤通信的重要材料。它具有较高的折射率和透明度，可用于制造高速通信中的光纤和光纤放大器。

光学应用：由于锗对红外辐射的透过性，它被广泛应用于红外光学系统和红外成像技术。锗透镜和锗窗口用于红外传感器、热成像仪和红外激光系统等领域。

化学催化剂：锗化合物常用作催化剂，在化学工业中具有重要的应用。锗催化剂可以促进化学反应的进行，并用于生产聚合物、制备有机化合物等。镓和锗作为稀有金属元素，在高科技领域、电子行业、能源产业等方面扮演着重要的角色。随着科技的不断进步，对这两种元素的需求也在不断增长。


关键材料我国已管制出口

2023年7月3日，商务部和海关总署发布《关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告》。《公告》指出，为维护国家安全和利益，我国将于8月1日起，对镓、锗相关物项实施出口管制。7月4日，有色锗、镓概念股开盘大涨，云南锗业等多股涨停。

根据《公告》，镓相关物项和锗相关物项未经许可，不得出口。其中，镓相关物项包括金属镓、氮化镓、氧化镓、磷化镓、砷化镓、铟镓砷、硒化镓、锑化镓;锗相关物项包括金属锗、区熔锗锭、磷锗锌、锗外延生长衬底、二氧化锗、四氯化锗。

中国现代国际关系研究院世界经济研究所研究员陈凤英指出，关键矿产资源扼守着战略性新兴产业发展的咽喉。资源是有限的，开采资源也意味着较高的环境成本，通过出口管制实现对有限资源的保护，也是维护国家安全与利益的一种体现。

业内专家告诉中国化工报记者，镓和锗是光伏、新能源、通信等新兴产业的重要原料。氮化镓是最具代表性的第三代半导体材料之一，锗是被多国列入战略储备物资的重要战略资源，在芯片、太阳能电池、生物科技和武器制造等领域具有极其重要的潜在价值。中国镓和锗的产量均占全球产量的60%以上，且每年的出口比例都不低。

记者注意到，《公告》发布后，镓和锗后期的价格走势备受各方关注。对此，北京安泰科信息股份有限公司铅锌稀贵事业部相关负责人接受记者采访时表示，目前，《公告》刚宣布还未实施，但锗价受消息影响已出现明显抬升。预计到7月中下旬，市场情绪将逐渐稳定，《公告》对镓和锗相关产品价格走势产生的影响也才会逐步显现。镓和锗行业的当务之急是理性拓展产业链，稳定营收，避免同质化无序竞争和低水平重复建设。业内的优秀企业要继续发挥产业优势;其他企业要理性看待市场风口，对于新增产能要谨慎考虑，统筹规划产业布局。