經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),自然資源部 4 月 10 日發(fā)布《新發(fā)現(xiàn)礦種公告》,將高純石英礦列為我國(guó)第 174 號(hào)法定礦種。這一戰(zhàn)略性資源的獨(dú)立分類,標(biāo)志著我國(guó)在破解半導(dǎo)體、光伏等領(lǐng)域 “卡脖子” 問題上邁出關(guān)鍵一步。這種二氧化硅含量超過 99.99% 的 “白色黃金”,正從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化舞臺(tái),成為支撐新一代信息技術(shù)的核心基石。
高純石英:精密制造的 “純度革命”,作為現(xiàn)代工業(yè)的 “純度基石”,高純石英在三大領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用:
半導(dǎo)體晶圓制造:12 英寸硅片生產(chǎn)中使用的石英坩堝,其雜質(zhì)含量直接決定芯片缺陷密度。臺(tái)積電等企業(yè)實(shí)踐表明,當(dāng)鋁元素含量超過 15ppm 時(shí),28nm 制程的晶圓良率將下降 8%,而鈉元素超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致柵極氧化層擊穿風(fēng)險(xiǎn)增加 12%。
光伏硅片制備:?jiǎn)尉Ч枥舡h(huán)節(jié)對(duì)石英坩堝的鐵元素含量要求極高,當(dāng)鐵含量超過 5ppm 時(shí),硅片少子壽命會(huì)縮短 20%,直接導(dǎo)致光伏組件發(fā)電效率下降 1.5%。隨著 2025 年全球光伏新增裝機(jī)量預(yù)計(jì)達(dá)到 350GW,高純石英的需求量將突破 50 萬噸。
光纖通信領(lǐng)域:G.654.E 超低損耗光纖對(duì)石英砂中的羥基含量極為敏感,當(dāng)羥基濃度超過 5ppm 時(shí),100 公里信號(hào)傳輸衰減將增加 0.1dB,足以影響 5G 基站的覆蓋質(zhì)量和穩(wěn)定性。
當(dāng)前,全球高純石英礦主要分布于美國(guó)、俄羅斯、挪威等國(guó),美國(guó)一度壟斷全球 90% 的半導(dǎo)體級(jí)原料供應(yīng)。我國(guó)新礦種的設(shè)立,不僅打破國(guó)際壟斷,更推動(dòng)全球供應(yīng)鏈重構(gòu)。然而,高純石英礦成礦條件苛刻,需進(jìn)一步加強(qiáng)成礦理論研究與提純技術(shù)創(chuàng)新,以應(yīng)對(duì)未來需求增長(zhǎng)。
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