摘要：中国只是产原料而已第二、搜索一下氮化镓的论文，看看哪个国家在学术期刊上发表得多以及权重高。 种菜养猪的农民为啥比饭店大厨赚的少呢？道理就是这样。我们是金属镓的产量大国，但是并不是金属镓的高端开发大国，限制出口金属镓别人不一定会巧妇难为无米之炊。
提到了氮化镓技术中国认第一，没人敢认第二。
既然大家这么想了解氮化镓，那么今天咱们就仔细的将这个话题聊开。
在这个回复里面，W君说了两个观点：
第一、中国只是产原料而已
第二、搜索一下氮化镓的论文，看看哪个国家在学术期刊上发表得多以及权重高。 种菜养猪的农民为啥比饭店大厨赚的少呢？道理就是这样。我们是金属镓的产量大国，但是并不是金属镓的高端开发大国，限制出口金属镓别人不一定会巧妇难为无米之炊。
这是昨天给大家提出的一个观点，后面咱们依旧拿数据说话。
首先，氮化镓是什么？氮化镓是镓的氮化物，这是一种化合物半导体。
相对于硅基半导体材料，它的禁带宽度提高了3倍、击穿电场提高了10倍。
禁带宽度是指半导体中导带与价带之间的能量差，它决定了电子从价带跃迁到导带所需的能量。氮化镓的禁带宽度为3.4 eV，是硅的3倍，意味着它可以在更高温度下稳定工作且漏电流更低。同时，击穿电场是指材料在电场作用下开始导电的最大场强。氮化镓的击穿电场为3 MV/cm，是硅的10倍。这意味着氮化镓能承受更高的电压而不发生击穿，使其适用于高压功率设备。
那么为什么氮化镓的雷达有优势呢？这就得从刚才提到的两个特性来讲了。我们要知道电子电路尤其是数字电路的本质就是高低电平的转换，在我们处理任何信息的时候都会有高电平代表1、低电平代表0，不管是变压器改变电压也好，还是计算机计算数据也好，其实都是数据电路在根据一定的规则处理方波，也就是处理高低电平。
理论上的方波是上面的样子。不过，真正的方波是不可能成为这么规整的样子的。现实情况下方波大多数都是这样的：
我们会看到原本应该直上直下的电平打了斜成了曲线。明明应该“啪”的一下就升高的电平为什么要有这么大的阻尼感慢慢悠悠的以一条曲线上升呢？这里咱们就要说一下原因了，任何功能性的电子元件的设计都是基于最基本的电路特性原理的。也就是原理图上是什么样子，这个原件就是什么样子。
在使用的时候，我们也会依据元件的特性来进行应用。
所以“理论”上这些元件的管脚和结构在不被击穿的情况下都是隔离开相互没有任何关联的，不过，只要管脚或部件之间有电压（高低电平）不同，就会有电场不同，也就从真正意义上形成了或多或少的电容（电容器是将电能储存在电场中的被动电子器件）。
所以实际上就成了这个样子：
我们在示波器上看到方波变成曲线、斜线也就都是这些并未涉及到器件中的“电容”冲电和放电的过程，这种“电容”叫做“寄生电容”。前面说了氮化镓的禁带宽度大，由此带来的结果就是“寄生电容”小。
寄生电容有什么问题吗？其实很简单能量是守恒的，最终这些寄生电容中储存的电能都会被转换成热能消散掉。每一次充电、放电都会释放出相应比例的热能。这里有个关键词“每一次”，电子设备大多是高频设备，每个频率周期中都有大量的“每一次”，于是频率越高，“寄生电容”所释放的废热也就越高。这就限制了硅半导体元件的性能发挥，而由于氮化镓材料的禁带宽度大导致了寄生电容减小，因此在高频率的使用场景中，发热量就大幅度降低，这就让氮化镓模元件可以高密度的使用。同时又因为氮化镓的击穿电场更高，因此也可以让施加到元件上的电压更高，使整体电路的功率大幅度提高。
这就是氮化镓的优势所在了，所以，氮化镓元件就特别适合充电器、雷达等设备构建。
咱们以雷达来说，看看氮化镓主要用到哪些地方：
氮化镓（GaN）技术在现代雷达系统，尤其是有源相控阵雷达（AESA）中广泛应用，凭借其高功率密度、高效率和高频特性，大幅提升了雷达性能。主要用在四个雷达等关键元件中。
1、在发射/接收模块中，GaN功率放大器（PA）负责放大射频信号以实现远程传播，低噪声放大器（LNA）则增强回波信号，同时保持低噪声特性，从而提高灵敏度。
2、在AESA天线单元中，GaN移相器用于精准调节波束方向，而天线功率模块提供高效信号控制，满足紧凑设计需求。
3、GaN组件在雷达信号生成和处理模块中扮演关键角色。射频开关切换发射与接收路径，混频器实现信号的上下变频，展现出宽频带和高功率处理能力。
4、功率管理模块则利用GaN器件实现高效电力转换和稳定输出，减少热损耗和系统体积。
这就是氮化镓在雷达上的全部应用了。在这四个大的应用方面中，其实还是依赖了氮化镓的禁带宽度和高击穿电压，氮化镓元件凭借其优异特性可以显著增强雷达系统的功率、频率和能效表现，是现代雷达设备不可或缺的核心技术。如果说石油是工业的血液，那么氮化镓器件就是信息技术的新一代神经元。
但为什么说我们是农民阶段呢？其实金属镓并非以单独矿物形式存在，而是作为铝土矿和锌矿的副产品提取，因此其储量主要与铝土矿的分布密切相关。说到了真正的铝土矿储量，我们并不乐观。
去年的数据表明，咱们只占有全球铝土矿储量的2%，甚至咱们的铝土矿储量还没有越南和印尼多。那么我们的铝土矿是哪里来的呢？除了自产之外主要从以下几个国家进口：
最多的是几内亚铝土矿进口，去年占比73%，其次是澳大利亚，占比17%，这里面实际上是有一个很大的坑。咱们拉数据看产量：
2023年我们自己的铝土矿产量达到了历史新低，只有6552万吨，但是同期我们的铝土矿进口量则达到了14000万吨。
这导致我们在去年铝行业的自持率只有32%，坑在哪里呢？去年从几内亚进口了9913万吨铝土，从澳大利亚进口了3456万吨，达到了我们进口铝土的94.55%，单就铝土供应来说，几内亚和澳大利亚实际上已经可以卡咱们的脖子了。更坑的是——几内亚2023年共计开采了超过12000万吨的铝土矿，我们只吃下了9913，还有2000万吨跑到了谁的手里？
还有一个数据是咱们的第三大供应商印尼
在2006年，印尼还是我们的主要铝土矿供应商，但是到了2016年开始进口量开始断崖式下跌，到了2023年6月印尼开始实施铝土矿的出口禁令——印尼也在大力的发展自己的电解铝产业。
今年的月份，印尼宣布将继续加大印尼本土的铝产业链建设。其最大的铝厂印尼阿萨汗铝业公司将扩大四倍产能。
我们要知道的是金属镓是电解铝的副产品，当另一个国家扩大产业链后，则极有可能不仅仅是对我们的氧化铝行业造成竞争，更可能直接对我们的金属镓产业造成威胁。
这就是为什么W君说我们是“种地的”主要原因。
那么“大厨”的事情呢？在回复里面W君说要看一下各个国家对于金属镓、氮化镓、氮化镓器件的相关文献、论文和专利。
这就是氮化镓产业的菜谱，本质上氮化镓仅仅是器件的原料，关键的“菜谱”才是真正用好氮化镓的关键。这方面我们虽然有起色，但是还并不是遥遥领先。
之前在回复中提到了的Cree这家美国公司。在高价值专利方面，Cree表现尤为突出。根据专利强度评估，全球氮化镓领域专利强度排名前十的高价值专利中，有八项归属于Cree公司。如果用专利查询，我们会发现Cree几乎掌握了氮化镓领域的大部分专利：
所以，这就是W君说我们目前还不是一个“厨师”的原因。就金属镓、氮化镓来说我们更像是一个农产品输出国，精加工的技术实际上并不在国内。当然了，这次镓以及制品的出口限制，实际上是给我们一个打时间差追平国际领先水平的机会。属于我们顶层设计的一步大棋。但还是W君常说的，我们刚刚开始发展，万里长征仅仅走了几步，要戒骄戒躁。能说出氮化镓技术中国敢认第二、没人敢认第一这话，是会被人笑话的。不如埋头苦干，继续攻克一些实际的技术问题，打破一些技术壁垒，而不是知道个词就瞎吵吵。如果真的像一些人说的“氮化镓技术中国敢认第二、没人敢认第一”那么为什么我们真正用到的以氮化镓为卖点的充电头大多数都是PI和纳微的芯片呢？
来源：军武数据库一点号