一个在纽约哥大拿了PhD的中国人， 在回中国20多年后， 抄作业山寨了美国人在40-50年代发明的技术， 就被不少赢学家誉为稀土溶剂萃取分离技术的所谓发明人， 呵呵，这个话题上次我已经说过了， 这里就不赘述了。
于是赢学家们又转而吹嘘中国产稀土原料的所谓高纯度， 什么5N/7N（99.999%-99.99999%， N前数字代表几个9）纯度都吹出来了， 上次我就说了， 这帮赢学家是不是把稀土最主要的应用磁体（或磁铁）与半导体材料镓（不是稀土）的应用混为一谈？ 这次就特别谈谈这个话题。
半导体应用的确需要高纯度， 但稀土最大的应用, 磁体级别应用2N5 (99.5%) 就足够了， 个别最多到3N5(99.95%), 这也是溶剂萃取分离法的极限了， 再要提纯就要用别的方法，如果在半导体行业就要进无尘室了， 穿无尘防护服了。 稀土磁铁级别应用， 最多也就穿个白大褂而已， 而且磁体稀土原料本身就有混合的， 比如NdPr（钕镨）氧化物。 就是Nd氧化物和Pr氧化物2种化合物的混合，号称75/25比例。 实际上按矿山来源不同比例是不同的， 但对于稀土磁体级别应用没有啥区别。
赢学家搞混的高纯度镓， 实际上也不是中国自己做出来的， 第2代半导体材料高纯度镓（7N）及砷化镓衬底晶片（提醒一句， 镓不是稀土金属）， 美国公司AXT在本世纪初就把工厂转移到中国， 它在中国的公司叫做通美晶体， 3年前我在写“漫谈锗和镓：对日尔曼蛮子和高卢公鸡的炒作” 就专门提到这家加州公司和中国子公司通美晶体，其技术负责人还说他的公司是该行业在中国的黄埔军校，也是， 只要工厂开在中国， 技术扩散就不可避免。 那时我也注意到它家还生产磷化铟衬底， 还看了看它家股票， 2块多美刀， 后来就没管它了， 没想到磷化铟居然与“AI光互连”有极大关联， 从去年年底开始AXT飙升， 现在股价已经140了， 唉，我 missed 一匹黑马！
在几年前， 我想起来的稀土在半导体行业的唯一应用是Ce（铈）， 氧化铈抛光剂， 应用于晶圆的化学机械抛光（CMP）， 7nm以下制程需要5N及以上， 28nm 以上用4N级别， 这个稀土抛光剂需要专门生产，主要供应商有日本 Resonac，美国Entegris 和上海安集， 这个上海Anji开始是由外资投资的华人海归创办的， 技术来源是美国。
中国在这方面卡不了西方的脖子， Ce（铈）这玩意太大路货了，工业级 1-2个美元一公斤， 可以说稀土系列17兄弟， 生来就不平等， Ce就是最贱的， La（镧）其次， 在中国，这俩轻稀土难兄难弟的产量过剩，特别是Ce的产量严重过剩， 要到处找应用。中国之外， 澳洲Lynas的马来西亚厂，其NdPr氧化物去年产量是8千吨， 就要产出3倍的Ce/La氧化物或碳酸化合物（约2.4万吨）， 至于美国的MP， 比例就更大， MP去年NdPr氧化物产量是2.6千吨，副产 4倍的Ce/La氧化物或碳酸化合物 （约1万吨了）。
最近几年， 随着半导体先进制程的进化和AI大热， 稀土在半导体行业的应用多了起来， 比如先进制程控制（High-k 栅极介质与掺杂）， 3纳米及以下先进制程（如 GAA 环绕栅极架构）中，晶体管极易漏电。通过使用原子层沉积（ALD）技术，将高纯度氧化镧(La)作为 High-k（高介电常数）电介质薄膜精准沉积在栅极上，能够以原子级厚度彻底阻断电子隧穿，实现超低功耗和精准的阈值电压控制。
还有， 最近大热的AI 数据中心内部的高速光通信， 稀土有2个应用, 一个是光放大器（EDFA），重稀土铒（Er）掺杂的光纤放大器是全球海底光缆和骨干网的核心，它可以直接在光路中信号进行无损放大。第2个应用是硅基光子集成，在最新一代的 AI 光子芯片设计中，镱（Yb）和铒（Er）被作为活性增益介质掺杂到硅基晶圆上，用以制造高效率的微型激光器。
所有这些最新应用中， 都需要5N/6N及以上稀土 （La, Er, Yb等）， 目前这类高纯度稀土和合成可直接用于光刻和沉积设备的“高纯有机前驱体化学品”技术，依然高度由德国默克、法国液化空气、日本艾迪科（ADEKA）等西方材料巨头所垄断。当然中国也有企业在追赶。
所谓中国液相萃取法稀土分离纯度到5N及以上的， 全都是赢学家们义和团式的牛皮！当然，应用在半导体上的稀土， 除了Ce/La这两轻稀土， 其它重稀土Er/Yb的原料来源目前还是由中国控制， 但也控制不了多久了，澳洲的Lynas和美国MP， 我个人估计1-2年全部可以生产。这方面是可以相互卡脖子， 原材料中国可以卡西方，高纯度合成化学品西方也可以卡中国， 双方目前都在补自己的短板。
