高純鎵是半導(dǎo)體材料的關(guān)鍵原料，中國的部分需求依賴進(jìn)口。高純鎵是純度高于99.999%，總雜質(zhì)含量低于10-5的金屬鎵。按純度可分為5N、6N、7N、8N四個(gè)等級(jí)。高純鎵是一種金屬，有淡藍(lán)色光澤，質(zhì)地柔軟。在潮濕的空氣中容易水解氧化。它具有低熔點(diǎn)但高沸點(diǎn)和優(yōu)異的介電大性能。是制備半導(dǎo)體材料的重要原料，廣泛應(yīng)用于電子、通訊、光伏等行業(yè)。

    高純鎵可用于制備氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)等半導(dǎo)體材料。它用于制造襯底、外延晶片等。用于發(fā)光二極管、射頻器件、微電子、光伏電池等領(lǐng)域。高純鎵是生產(chǎn)半導(dǎo)體材料的關(guān)鍵基礎(chǔ)原料。在四個(gè)等級(jí)的產(chǎn)品中，6N和7N等級(jí)的產(chǎn)品被廣泛使用。6N高純鎵主要用于LED照明和光伏電池，7N高純鎵主要用于集成電路和微電子。

    在電子、通信和光伏產(chǎn)業(yè)需求的推動(dòng)下，我國在高純鎵技術(shù)領(lǐng)域不斷取得突破，現(xiàn)已具備量產(chǎn)能力。

    高純鎵的提純方法主要有化學(xué)萃取、電解精煉、結(jié)晶、真空蒸餾、熱分解等。在中國市場，氧化鋁母液萃取是高純鎵的主流制備工藝。在全球市場上，中國高純鎵產(chǎn)量較大，占60%以上。但在我國高純鎵生產(chǎn)企業(yè)中，產(chǎn)量較大的企業(yè)數(shù)量較少，更多的企業(yè)主要生產(chǎn)低純度的5N、6N級(jí)產(chǎn)品，7N、8N級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)量較低，因此我國高純鎵的部分市場需求依賴進(jìn)口。

    高純鎵是制備氮化鎵、砷化鎵等半導(dǎo)體材料的關(guān)鍵基礎(chǔ)原料，在電子、通信、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可或缺的作用。目前我國已經(jīng)具備批量生產(chǎn)高純鎵的能力，但在生產(chǎn)企業(yè)中，很多企業(yè)產(chǎn)量很少，且以生產(chǎn)低檔產(chǎn)品為主，而7N、8N高檔產(chǎn)品產(chǎn)量很少，不能滿足國內(nèi)市場需求，仍需依賴進(jìn)口。中國電子和通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，市場對(duì)高品位高純鎵的需求將持續(xù)上升，高純鎵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需要不斷優(yōu)化。

    鎵具有很低的蒸氣壓，可用作真空器件的密封液。鎵的反射能力強(qiáng)，可以作為高質(zhì)量的反射體。鎵可以作為一種合金來提高耐磨性。鎵化合物廣泛用作分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和醫(yī)學(xué)中的催化劑。高純鎵用于制造砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵、低熔點(diǎn)合金等電子器件、外延片和光電器件，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、寬帶光纖通信、個(gè)人電腦、通信衛(wèi)星等。近年來鎵被應(yīng)用于半導(dǎo)體材料，被譽(yù)為“半導(dǎo)體材料的食物”。目前國內(nèi)外制備高純鎵的方法主要有兩種：首先以工業(yè)粗鎵為原料，通過各種精制方法獲得高純鎵；其次以半導(dǎo)體材料生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種含鎵廢料為原料，通過各種方法去除雜質(zhì)成分，直接回收高純鎵。

目前我國高純鎵的消費(fèi)領(lǐng)域包括半導(dǎo)體和光電材料、太陽能電池、合金、醫(yī)療器械、磁性材料等。其中半導(dǎo)體行業(yè)成為鎵的大消費(fèi)領(lǐng)域，約占總消費(fèi)量的80%。隨著高純鎵下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，特別是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和太陽能電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來高純鎵的需求將穩(wěn)步增長。

    半導(dǎo)體材料

    LED用高純鎵是一種低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)的稀有金屬，有“電子工業(yè)的脊梁”之譽(yù)。鎵化合物是優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于光電子工業(yè)和微波通信工業(yè)，用于制造微波通信和微波集成、紅外光學(xué)和紅外探測器、集成電路、發(fā)光二極管等。比如我們?cè)陔娔X上看到的紅光和綠光都是磷化鎵二極管發(fā)出的。目前半導(dǎo)體工業(yè)中鎵的消耗量占總消耗量的80%-85%。

    太陽能電池

    鎵應(yīng)用于太陽能電池高純鎵還應(yīng)用于太陽能電池的制造，如砷化鎵35太陽能電池，具有良好的耐熱性和抗輻射性，其光電轉(zhuǎn)換率很高。起初由于生產(chǎn)和使用成本非常高，所以經(jīng)常用于航空航天和軍事領(lǐng)域。然而近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GaAs太陽能電池的生產(chǎn)和使用成本不斷降低，其應(yīng)用領(lǐng)域開始隨著聚光光學(xué)元件的組合而擴(kuò)展，并迅速普及。CIGS薄膜太陽能電池是第三代太陽能電池，具有生產(chǎn)、安裝和使用成本低、光電轉(zhuǎn)換率高等優(yōu)點(diǎn)，因此成為眾多太陽能電池產(chǎn)品中發(fā)展快的群體。雖然全球已有40多家CIGS工廠投產(chǎn)或在建，但高純鎵在CIGS原料中的比例僅為5%-10%。隨著CIGS生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，該行業(yè)對(duì)鎵的需求將明顯增加。

    合金領(lǐng)域

    銅銦鎵合金的目標(biāo)是鎵、銦、錫、鉍、鋅等?？稍?—65范圍內(nèi)形成一系列低熔點(diǎn)合金，可用于溫度測量和控制、儀器儀表中的汞替代物、珠飾工業(yè)中的支架、金屬涂料、電子工業(yè)和核工業(yè)中的冷卻回路。如含25%銦的鎵合金是一種低熔點(diǎn)合金，熔點(diǎn)為16，可用于自動(dòng)滅火裝置。鎵、銅、鎳、錫、金等。能形成冷釬劑，適用于不易焊接的異形薄壁金屬與陶瓷之間的冷焊和堵腔。

    醫(yī)學(xué)應(yīng)用

    高純鎵合金溫度計(jì)可用于醫(yī)學(xué)診斷,鎵合金還可應(yīng)用于醫(yī)療器械和醫(yī)用材料，如用鎵合金做牙科填充材料，用銦鎵合金做體溫計(jì)等。

    高純鎵能提高玻璃的折射率，可用于制造特種光學(xué)玻璃。比如鎵的反光能力特別強(qiáng)，可以反射70%以上的折射光，同時(shí)又能很好的附著在玻璃上，耐高溫，所以應(yīng)用在鏡子上。

    化學(xué)生產(chǎn)線

    鹵化三氯化鎵活性高，可用于聚合和脫水過程，如用三氯化鎵(GaCl3)作催化劑生產(chǎn)乙苯、丙苯和酮。由美國和丹麥研究人員開發(fā)的一種新的鎳-鎵催化劑可用于將氫氣和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇。此外，為了提高石油開采的經(jīng)濟(jì)效益，包括中國在內(nèi)的一些國家正在研究使用硝酸鎵的新型石油催化劑。

    其他用途

    在原子能工業(yè)中，高純鎵可以用作導(dǎo)熱材料來傳導(dǎo)反應(yīng)堆中的熱量。此外鎵可以吸收中子，從而控制中子的數(shù)量和反應(yīng)速度。

    碘化鎵應(yīng)用于高壓汞燈鎵也可用于制造陰極蒸汽燈。在高壓汞燈中加入碘化鎵可以增加汞燈的輻射強(qiáng)度。

    鎵因其“熱縮冷脹”的特性，鑄造性好，可用于制作活字合金，使字體清晰。

    鎵的蒸氣壓很低，所以可以用作真空器件中的密封液。