«پارادوکس زمین‌های کمیاب» در صنعت نیمه‌رسانا: هرچه پیشرفته‌تر، آسیب‌پذیرتر

ارزش زمین های نادر برای صنعت نیمه هادی اساساً "نشان دهنده اما تعیین کننده" است - استفاده از آنها اغلب کمتر از 0.1٪ از کل را تشکیل می دهد ،با این حال آنها "سقف" کل زنجیره صنعتی را تعیین می کننداین ویژگی صنعت نیمه هادی را در یک پارادوکس از "پیشرفته تر، وابستگی بیشتر" گرفتار کرده است:

از یک طرف، هرچه فرآیند تولید پیشرفته تر باشد، خالصیت و تنوع زمین های نادر مورد نیاز بیشتر است.خالصيت مغناطيس هاي نئوديم- آهن-بورون بايد به 99 برسد.999٪ (5N درجه) ، در حالی که برای یک فرآیند 28 نانومتر، 99.9٪ (3N درجه) کافی است.الزامات فراوانی ایزوتوپ برای دیسپروسیوم و تربیوم از "هر نسبت" به "یک ایزوتوپ تنها 99٪" افزایش یافته است.

از سوی دیگر، "غیر قابل جایگزینی" زمین های نادر نمی تواند در کوتاه مدت شکسته شود.هیچ ماده دیگری نمی تواند با محصول انرژی مغناطیسی نئودیمیوم- آهن-بورون مطابقت داشته باشددر زمینه مواد شوینده، انتخاب شیمیایی CeO₂ده برابر دی اکسید سیلیکون است؛ در دی الکتریک های k بالا، اثر دیپل رابط لانتانیوم هیچ عنصر جایگزین ندارد.وزارت انرژی ایالات متحده یک میلیارد دلار در جستجوی جایگزین های زمین های نادر سرمایه گذاری کرده است اما هنوز در زمینه نیمه هادی پیشرفت نکرده است.

این وابستگی در حال تغییر چشم انداز صنعتی جهانی است. ژاپن هیچ هزینه ای برای ذخیره سازی دیسپروسیوم و تربیوم صرف نمی کند.که ذخایر استراتژیک زمین های نادر آن تا سال 2024 به 90 روز افزایش می یابد.ایالات متحده قانون CHIPS و علم را تصویب کرده است که تولید انبوه داخلی آهنرباهای دائمی زمین های نادر را تا سال 2030 مورد نیاز قرار می دهد.و چین نه تنها 60 درصد ذخایر زمین های نادر جهان را کنترل می کند بلکه بیش از 90 درصد از تکنولوژی های جداسازی و تصفیه (با خلوص بالاتر از 5N) را نیز در اختیار دارد.. This competition over "industrial vitamins" is essentially a struggle for "voice" in the semiconductor industry - whoever controls rare earths will hold the "pause button" in the next-generation 3-nanometer and 2-nanometer process races.

زمین های نادر یک "سوال چند گزینه ای" نیست، بلکه یک "سوال اجباری" است

از رقص نانو مقیاس ماشین های لیتوگرافی تا بهینه سازی سطح اتمی ترانزیستورها، زمین های نادر از هر پیشرفت در صنعت نیمه هادی به عنوان یک "نیرو نامرئی" پشتیبانی می کنند.اين به ما يه حقيقت سخت ميگه: "امریکای ستارگان" از تکنولوژی انسان اغلب به یک "کف خاک" در اعماق زمین بستگی دارد.

هنگامی که ما در مورد استقلال تراشه صحبت می کنیم، فقط روی ماشین های لیتوگرافی تمرکز نکنید - کنترل زمین های نادر، این "سنگ بنای استراتژیک" از تجهیزات اساسی تر است.زمین های نادر "کارگزاران حمایت کننده" صنعت نیمه هادی نیستنددر آینده، با توسعه کامپیوترهای کوانتومی، تراشه های هوش مصنوعی و سایر زمینه های پیشرفته، تقاضا برای زمین های نادر به صورت نمایی رشد خواهد کرد.این "مبارزه قدرت در دنیای میکروسکوپی" تازه شروع شدهو برای هر فرد معمولی، هر سوئیپ صافی روی تلفن شما ممکن است توسط یک "توسعه دهنده طعم" از یک معدن زمین نادر پشتیبانی شود - ساکت و بی صدا، اما تعیین کننده آینده تکنولوژی.