经国务院批准,自然资源部 4 月 10 日发布《新发现矿种公告》,将高纯石英矿列为我国第 174 号法定矿种。这一战略性资源的独立分类,标志着我国在破解半导体、光伏等领域 “卡脖子” 问题上迈出关键一步。这种二氧化硅含量超过 99.99% 的 “白色黄金”,正从实验室走向工业化舞台,成为支撑新一代信息技术的核心基石。
高纯石英:精密制造的 “纯度革命”,作为现代工业的 “纯度基石”,高纯石英在三大领域发挥着不可替代的作用:
半导体晶圆制造:12 英寸硅片生产中使用的石英坩埚,其杂质含量直接决定芯片缺陷密度。台积电等企业实践表明,当铝元素含量超过 15ppm 时,28nm 制程的晶圆良率将下降 8%,而钠元素超标会导致栅极氧化层击穿风险增加 12%。
光伏硅片制备:单晶硅拉棒环节对石英坩埚的铁元素含量要求极高,当铁含量超过 5ppm 时,硅片少子寿命会缩短 20%,直接导致光伏组件发电效率下降 1.5%。随着 2025 年全球光伏新增装机量预计达到 350GW,高纯石英的需求量将突破 50 万吨。
光纤通信领域:G.654.E 超低损耗光纤对石英砂中的羟基含量极为敏感,当羟基浓度超过 5ppm 时,100 公里信号传输衰减将增加 0.1dB,足以影响 5G 基站的覆盖质量和稳定性。
当前,全球高纯石英矿主要分布于美国、俄罗斯、挪威等国,美国一度垄断全球 90% 的半导体级原料供应。我国新矿种的设立,不仅打破国际垄断,更推动全球供应链重构。然而,高纯石英矿成矿条件苛刻,需进一步加强成矿理论研究与提纯技术创新,以应对未来需求增长。
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