镓 Gallium

镓是地壳中含量稀少、熔点极低的稀散金属，几乎不独立成矿，主要从氧化铝生产的副产品拜耳母液中提取，却支撑着整个化合物半导体产业。它最大宗的用途是砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）晶圆：GaAs 用于射频功放、手机基站和卫星通信芯片，高频特性优于硅；GaN 用于快充充电器、5G 基站和激光雷达，功率密度和效率远超传统硅器件。LED 领域，氮化镓基蓝光芯片是白光 LED 的发光核心，配合荧光粉实现节能照明与显示屏。太阳能方面，砷化镓多结电池用于卫星和太空探测器，光电转换效率居各类光伏电池之首。此外，镓还用于红外光学透镜、低熔点合金和核医学示踪剂，是典型的用量小但卡脖子的战略金属。

砷化镓（GaAs）是第二代化合物半导体的代表材料，用于射频器件、激光二极管和 GaAs 太阳能电池，在卫星、手机和光通信中不可替代。氮化镓（GaN）为宽禁带半导体，是蓝光 LED、快充功率器件和 5G 射频功放的核心材料，近年来随着 GaN 充电器和基站芯片放量而需求猛增。氧化镓（Ga2O3）是新兴的超宽禁带氧化物半导体，在深紫外日盲探测器和功率器件研究中受到高度关注。铟镓砷（InGaAs）是重要的三元化合物半导体，用于光纤通信中的探测器和激光器，以及红外夜视成像仪的光敏面，是光通信和红外装备的关键材料。