中国储量第一的锑，美国却需要大量进口，我们到底该不该卖？

在稀土行业一直有这么一句话：中东有石油，中国有稀土。全球大约有九成的稀土都产自于中国，但是有这么一种金属比稀土还要珍贵，甚至可以说掌握了很多国家的命脉。这个金属是什么？为什么作用如此之大？

稀有金属——锑

由于我国地大物博，稀土资源也十分丰富，稀土更是我国的王牌资源。据美国地质调查局统计显示，全球稀土储量总计1.20亿吨 ，其中，中国的稀土储量就独占了4400万吨 ，如此高的储量让全球不少国家都望而兴叹，尤其是我国的四大战略资源：锡、钨、锑、稀土 。

而我们今天要讲的主角就是——锑 ，它是一种带有银色光泽的灰色金属，具有很强的抗腐蚀性以及阻燃性，在我国常常与其他金属制成合金，用途十分广泛。不仅医药化工、国防武器以及军工仪表等领域都有涉猎，在我们的生活中也经常用到，例如灭火器、蓄电池、陶瓷等等。

其中用于阻燃剂生产的锑约占锑消耗总量的60%，制造电池中的合金材料所消耗的锑约占20%，正是因它的广泛用途且消耗量大，各国对于锑的需求量都非常高，然而它的储量却无法满足旺盛的需求量。

截止到2021年，全球探明的锑储量约187万吨，主要集中在中国、俄罗斯、玻利维亚等国家，分别占比为24%、18%、16%。

中国作为全球锑储量第一的国家，自然是被各国争相抢购的对象，包括美国在内的诸多发达国家都是依赖于我国进口，在金属锑的应用方面，可谓是掌握了美国的命脉。那是不是有朋友想问了，美国没有锑吗？为何能心甘情愿受我们制约呢？

美国为何会心甘情愿的受制约

我们要知道，美国的军工企业是非常强的，全球前五的军工企业都是来自于美国，然而美国军工产业的供应链却对外依赖性极强，以美国的军用夜视镜、火炮装甲弹、炸药、核武器为例，它们都有一个共同元素——锑 。

据了解，美国之前一直是从爱达荷州的金矿矿石中获取锑资源，但该矿早在1997年就已经停产，目前美国国内已经没有锑矿，主要是从中国进口以满足生产需求，因此，曾有美国媒体报道，若中国直接切断美国锑供应，美国的军工产业最多撑90天 便会停工，可见锑对于美国发展的重要性。

然而近年来，国家环保政策及产业政策的推出，锑的开采有所限制，产量也在逐年下降，2015-2021年，锑的产量已经由11万吨逐步下降至了6万吨 ，相对应我国锑的出口量也在不断减少，对于依赖我国进口的发达国家可谓是致命一击，所以毫不夸张地说，我国掌握着美国的军工命脉。

中国锑资源面临的危机

另外，怂叔也想在这里说一下，虽然中国的锑资源储备量占据了全球的24%，但是同样也面临着发展危机。

因为锑是一种有限的、不可再生的物质 ，我国累计查明的锑资源储量为266.8万吨，但是截止到2021年仅剩47万吨 ，如果不进行保护的话总有一天也会被开采完，是不利于我国长久发展的。

其次是产量危机 ，尤其是近两年中国产量持续收缩，据了解，中国锑矿在2021年的产量为6万吨，较2020年的8万吨产量降低了2万吨，并随着阻燃剂市场需求增长，未来锑需求缺口也会持续扩大，目前，我国也已经开始从澳大利亚、俄罗斯等国家进口来缓解需求缺口。

最后就是我国锑产品深加工技术较发达国家差距甚远 ，我国在控制出口的同时，也需要提高锑矿资源的利用率和回收率。

锑化物半导体：打开红外芯片新技术大门的“金钥匙”

科技日报记者 马爱平

半导体制造业是人类科技文明的集大成者。发展锑化物半导体已成为我国第四代半导体核心技术发展的战略性方向之一。

从三代——四代材料体系

“锑化物半导体为突破传统体系的技术封锁，提供了自主掌握命门技术的钥匙。”日前，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室研究员、国家重点研发计划量子调控与量子信息项目负责人牛智川告诉科技日报记者。

前三代难以满足新需求

三代材料体系

半导体与原子能、计算机、激光并称为当代四大技术发明，是当代科技和社会经济发展的前沿方向和重大领域。

“半导体科学成为信息时代的战略性科技领域，首先得益于上世纪初量子理论在固态体系中的衍生发展与深入完善，同时又依赖于半导体制造技术的创新迭代与产业应用。”牛智川说。

迄今为止得到公认的半导体代际技术所对应的材料体系已经明确：基于Ⅳ族硅Si、锗Ge元素的第一代半导体；基于Ⅲ-Ⅴ族砷化镓、磷化铟的第二代半导体；基于Ⅲ-Ⅴ族氮化镓、Ⅳ族碳化硅的第三代半导体等。

“伴随当前量子信息、可再生能源、人工智能等高新技术的迅速涌现和发展，半导体新体系及其微电子、光电子、磁电子、热电子等多功能器件技术持续催生。虽然前三代经典半导体技术持续发展，但已经呈现出难以满足新需求的严重问题，特别是难以同时满足高性能、低成本的苛刻要求。”牛智川说。

锑化物半导体独受青睐

我国锑化物超晶格焦平面系列芯片成果通过技术鉴定

新一代的半导体技术在哪里？

牛智川介绍，目前，具有重大发展潜力成为第四代半导体技术的主要体系有：窄带隙的锑化镓、铟化砷化合物半导体；超宽带隙的氧化物材料；其他各类低维材料如碳基纳米材料、二维原子晶体材料等。

新体系中的锑化物半导体当之无愧占据了第四代半导体的核心地位。锑化物半导体作为经典Ⅲ-Ⅴ族体系在本世纪初重新得到广泛重视。从2009年起国外将锑化物半导体相关的材料和器件列为出口封锁和垄断技术。

“锑化物半导体在开发下一代的小体积、轻重量、低功耗、低成本器件，及其要求极为苛刻的应用方面具有不可替代的独特优势。”牛智川说。

事实上，锑化物半导体的重要性早被预言。

“77年前，著名物理学家、中国固体和半导体物理学奠基人之一的黄昆先生就提出半导体超晶格理论思想，在黄昆理论的指导下，我国与国际同步研发出锑化物超晶格等低维材料体系，成为继第三代半导体后最具发展潜力的新一代半导体可塑体系。”牛智川说。

研究进入快车道

中科院半导体所超晶格实验室分子束外延技术发展历程

从2005年开始，我国锑化物半导体研究进入快车道。中科院半导体研究所、上海技术物理研究所等研究机构率先突破了锑化镓基砷化铟/锑化镓超晶格焦平面技术，性能基本保持与国际同步的发展水平。中国科学院半导体研究所还研制出多种规格的锑化镓基铟镓砷锑量子阱激光器。

中科院半导体研究所高性能DFB激光器

“与国外相比，国内的红外器件与集成组件长期存在技术代差，无法满足相关装备技术的换代发展。锑化物半导体光电器件具有优良的性能和低廉的价格，具备化解这个矛盾的关键优势。”牛智川说，我国在锑化物半导体技术方面的研究成果为此提供了赶超途径。

开发成功中短波高工作温度红外探测器

如今，国内的锑化物超晶格探测器、量子阱激光器技术等正在步入产业化应用发展阶段。比如，中科院半导体所研制的锑化镓衬底实现了2—3英寸直径衬底的量产，最大尺寸达到4英寸；同时，实现了2—3英寸直径、500—1000片/年的锑化物多功能低维材料外延晶圆的开发，研发了4英寸分子束外延技术，突破了国外封锁，保障了我国独立研发锑化物半导体技术的可持续性。

无论是技术创新的前沿性还是重大应用的迫切性，开展第四代半导体锑化物器件技术的研发与应用势在必行。对此，牛智川说，他和团队已经做好准备。

来源：科技日报 图片由本文作者提供

编辑：陈小柒

审核：管晶晶

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