俄乌冲突引发氖气供应紧张，半导体行业会被“卡脖子”吗？

乌克兰作为目前氖气生产量最大的国家，俄乌战局也牵动着全球半导体行业的神经。氖气是什么？作用有多大？国内能生产吗？带你了解。

整理/新媒体编辑 赖天莹

俄罗斯乌克兰冲突加剧，作为氖气（Ne）全球供应份额达70%的乌克兰引发了全行业的恐慌。

据路透社报道称，荷兰光刻机巨头阿斯麦（ASML）正在寻找其他氖气的供应来源，以防俄乌冲突导致氖气供应中断。对此，阿斯麦一位发言人表示，该公司使用的氖气约有20%来自乌克兰。

在真空管中能发出深红色强光的氖气，绚丽夺目，看过它的人将终生难忘。不仅是绚丽，这种让霓虹灯发出红光的“钝气”-氖气，在交通、电子工业、航空航海及科学研究等领域也发挥着重要作用。

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氖气

点亮了城市的黑暗

夜幕降临，美丽的都市霓虹灯随处可见，五光十色。可你不知道的是，这些缤纷炫目的光，都是“钝气”家族通电时所散发的，它们在常温下无色无味，不易与其它物质发生化学反应，空气中含量非常低。

科学家们花了很多精力才发现这些懒惰的家伙。其中有一种让霓虹灯发出红光的“钝气”-氖气，更是从零下两百多度的液态空气里提取出来的。

英国伦敦化学教授威廉•拉姆塞在一位叫特拉弗斯的同行启发下把空气中的惰性气体变为液态气体，再进行分镏得到了未知元素，命名为Neon，简称Ne。后来中国科学家引入西方化学，将此元素翻译成“氖”。

▲氖气在通电时发光（来源：蝌蚪五线谱）

拉姆塞教授生前没有料到，氖气通电时发光的特性，会决定它们在都市夜景装饰中扮演极重要角色。制作霓虹灯时，在玻璃管里填充氖气可做成深红色的氖灯，填充氩气是淡蓝色的氩灯，填充氦气则是橙色的氦灯。把氖、氩、氦等气体按不同比例进行混合，再装入密闭灯管中，这样就制成了五光十色的霓虹灯。很长一段时间里，人们都认为是氖气“点”亮了霓虹灯。

除了霓虹灯外，氖气在交通、电子工业、航空航海及科学研究等领域也发挥着重要作用。此外，氖气还是半导体行业曝光和蚀刻工艺的关键材料，在微电子、光电子器件生产过程中，从芯片生产到最后器件的封装，几乎每一步、每一个环节都离不开它们。

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多种半导体原材料短期或受冲击

作为全球半导体原料气体供应大国，乌克兰是氖、氩、氪、氙等气体的供应地，其中氖气的供应更是全球市场主导者。

在业内看来，如后续俄乌冲突进一步升级，很有可能造成相关稀有气体的供应紧张。

美国市场调查公司Techcet于2月初发布的报告中指出，氖气对半导体制造至关重要，是俄罗斯钢铁制造业的副产品，而乌克兰企业则负责氖气的纯化环节。

研究发现，乌克兰主要生产氖、氪和氙，它们是半导体行业曝光和蚀刻工艺的关键材料。集邦资讯向《环球时报》提供的资料显示，乌克兰供应了全球70%的氖气的需求，氪气的40%以及氙气的 30%。

光大证券分析师认为，在微电子、光电子器件生产过程中氖气不可或缺。因此被称为半导体材料的“粮食”和“源”。这些“钝性气体”（尤其是氖气）成本占 IC材料总成本的 5%-6%，占比并不大，但是很大程度上决定了半导体器件性能的好坏。

中国特种气体市场资深分析师任路接受媒体采访时表示，氖、氙、氪是半导体制造业不可缺少的工艺气体，供应链的稳定性极其重要，因为这将会严重影响生产的连续性。他表示，目前，乌克兰是全球氖气的主要生产国，由于俄乌局势不断升级，氖气供应链稳定性不免引起了全行业的恐慌。

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我国已取得了多种气体的技术突破

在俄乌局势影响下，氖气价格正强势走高。市场机构iFind数据显示，目前，国内市场氖气价格报1650元/立方米，较年初涨幅达65%，较2021年10月低点已经翻了四倍。而半导体行业上一次出现严重的氖气短缺也与俄乌局势有关，根据美国贸易委员会（ITC）数据，2014年克里米亚半岛局势紧张时期，氖气价格一度上涨600%。另一方面，氪气和氙气等钝性气体年内的涨幅也较为可观，截至2月23日，氪气价格年内累计上涨39.24%，氙气的价格年内涨幅达27.27%。

▲氖气国内市场价（来源：观察者网）

从全球布局来看，在极大规模集成电路、新型显示面板等尖端领域，特种气体市场主要由法国液化空气集团、美国林德集团、美国空气化工集团、美国普莱克斯集团、日本大阳日酸集团、日本昭和电工等国外气体公司寡头垄断。

▲中国特种气体市场份额分布（来源：亿渡数据）

不过，目前我国也取得了多个品种的技术突破。科创板上市的华特气体披露，该公司成为国内首家打破高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、高纯八氟丙烷、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯一氧化氮、光刻气（Ar/F/Ne 混合气、Kr/Ne 混合气、Ar/Ne 混合气、Kr/F/Ne 混合气）等产品进口制约的气体公司，并率先实现了近20个产品的进口替代。

中国特种气体市场资深分析师任路日前也曾表示，虽然氖、氪、氙为半导体行业生产所必需，但是其绝对使用量并不高，作为钢铁行业的副产品，全球市场体量不是很大。“中国是全球钢铁大国，对于这些稀有气体的纯化技术已经实现了突破，生产工艺也比较成熟，不再是能够‘卡中国脖子’的技术了。”

（资料综合自：第一财经、新浪财经、新浪科技、蝌蚪五线谱、 中国新闻网、搜狐网、中国青年网、航天信息港、观察者网、全球TMT、新浪财经等）

出品：科普中央厨房

监制：北京科技报 | 北科传媒

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