Η αξία των σπάνιων γαιών για τη βιομηχανία ημιαγωγών είναι ουσιαστικά "ίχνος αλλά καθοριστική" - η χρήση τους συχνά αντιπροσωπεύει λιγότερο από 0,1% του συνόλου, ωστόσο καθορίζουν την "οροφή" ολόκληρης της βιομηχανικής αλυσίδας. Αυτό το χαρακτηριστικό έχει παγιδεύσει τη βιομηχανία ημιαγωγών σε ένα παράδοξο "όσο πιο προηγμένη, τόσο πιο εξαρτημένη":
Από τη μια πλευρά, όσο πιο προηγμένη είναι η διαδικασία κατασκευής, τόσο υψηλότερη είναι η καθαρότητα και η ποικιλία των σπάνιων γαιών που απαιτούνται. Για μια διαδικασία 3 νανομέτρων, η καθαρότητα των μαγνητών νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου πρέπει να φτάσει το 99,999% (βαθμός 5Ν), ενώ για μια διαδικασία 28 νανομέτρων, το 99,9% (βαθμός 3Ν) είναι αρκετό. Οι απαιτήσεις ισοτοπικής αφθονίας για το δυσπρόσιο και το τέρβιο έχουν αυξηθεί από "οποιαδήποτε αναλογία" σε "ένα μόνο ισότοπο που αντιπροσωπεύει το 99%".
Από την άλλη πλευρά, η "μη αντικαταστασιμότητα" των σπάνιων γαιών δεν μπορεί να σπάσει βραχυπρόθεσμα. Στον τομέα των μόνιμων μαγνητών, κανένα άλλο υλικό δεν μπορεί να ταιριάξει με το μαγνητικό ενεργειακό προϊόν του νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου. στον τομέα των λειαντικών, η χημική εκλεκτικότητα του CeO₂ είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτή του διοξειδίου του πυριτίου. στα διηλεκτρικά υψηλού k, το φαινόμενο διπόλου διεπαφής του λανθανίου δεν έχει εναλλακτικό στοιχείο. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ έχει επενδύσει 1 δισεκατομμύριο δολάρια στην αναζήτηση υποκατάστατων σπάνιων γαιών, αλλά δεν έχει ακόμη κάνει μια ανακάλυψη στον τομέα των ημιαγωγών.
Αυτή η εξάρτηση αναδιαμορφώνει το παγκόσμιο βιομηχανικό τοπίο. Η Ιαπωνία δεν φείδεται εξόδων για να αποθηκεύσει δυσπρόσιο και τέρβιο, με τα στρατηγικά της αποθέματα σπάνιων γαιών να αυξάνονται σε 90 ημέρες έως το 2024. Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ψηφίσει τον νόμο CHIPS and Science Act, που απαιτεί εγχώρια μαζική παραγωγή μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών έως το 2030. και η Κίνα όχι μόνο ελέγχει το 60% των παγκόσμιων αποθεμάτων σπάνιων γαιών, αλλά κατέχει επίσης πάνω από το 90% των τεχνολογιών διαχωρισμού και καθαρισμού (με καθαρότητα πάνω από 5Ν). Αυτός ο ανταγωνισμός για τις "βιταμίνες της βιομηχανίας" είναι ουσιαστικά ένας αγώνας για "φωνή" στη βιομηχανία ημιαγωγών - όποιος ελέγχει τις σπάνιες γαίες θα κρατά το "κουμπί παύσης" στους αγώνες διαδικασίας επόμενης γενιάς 3 νανομέτρων και 2 νανομέτρων.
Οι σπάνιες γαίες δεν είναι μια "ερώτηση πολλαπλής επιλογής", αλλά μια "υποχρεωτική ερώτηση".
Από τον νανοκλίμακα χορό των μηχανών λιθογραφίας έως τη βελτιστοποίηση των τρανζίστορ σε ατομικό επίπεδο, οι σπάνιες γαίες υποστηρίζουν κάθε ανακάλυψη στη βιομηχανία ημιαγωγών ως μια "αόρατη δύναμη". Μας λέει μια σκληρή αλήθεια: ο "ωκεανός των αστεριών" της ανθρώπινης τεχνολογίας εξαρτάται συχνά από μια "χούφτα χώματος" βαθιά μέσα στη γη.
Όταν μιλάμε για αυτονομία τσιπ, μην εστιάζετε μόνο στις μηχανές λιθογραφίας - πιο θεμελιώδες από τον εξοπλισμό είναι ο έλεγχος των σπάνιων γαιών, αυτό το "στρατηγικό θεμέλιο". Οι σπάνιες γαίες δεν είναι οι "υποστηρικτικοί ηθοποιοί" της βιομηχανίας ημιαγωγών, αλλά το "ζωτικό σημείο". Στο μέλλον, με την ανάπτυξη της κβαντικής υπολογιστικής, των τσιπ AI και άλλων τεχνολογιών αιχμής, η ζήτηση για σπάνιες γαίες θα αυξηθεί εκθετικά. Αυτός ο "αγώνας εξουσίας στον μικροσκοπικό κόσμο" μόλις ξεκίνησε. Και για κάθε απλό άτομο, κάθε ομαλό σάρωση στο τηλέφωνό σας μπορεί να υποστηρίζεται από έναν "ενισχυτή γεύσης" από ένα ορυχείο σπάνιων γαιών - σιωπηλό και απαρατήρητο, αλλά καθορίζοντας το μέλλον της τεχνολογίας.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
