半导体是现代电子设备的“大脑”，从智能手机、数据中心到电动汽车、人工智能，几乎所有高附加值赛道都依赖这颗“指甲盖大小却集成数百亿晶体管”的芯片。当全球目光聚焦于EUV光刻机、3nm制程等“塔尖”突破时，却鲜有人察觉：真正可能让万亿级半导体产业“窒息”的，是那些看似不起眼的原材料——高纯硅、镓、铟、锗、钨、稀有气体、特种化学品。它们如空气和水般平常，一旦“断供”，再先进的晶圆厂也会沦为“沉默的巨兽”。随着科技博弈升级、AI算力需求爆发，半导体原材料“黑天鹅”成群而至：镓价暴涨、锗创14年新高、磷化铟“一片难求”……“缺芯”未平，“缺料”又至，全球半导体产业正陷入材料资源的集体困局。
一、核心材料困局：多品类短缺直击产业链命脉
半导体原材料的短缺并非单一品类问题，而是覆盖镓、铟、锗、钨及PCB上游材料等多领域，且每类短缺都直接冲击产业链关键环节。
1. 镓：美国“缺镓”背后的供应链失衡
镓的化合物是电子设备、激光器等固体装置的关键材料，但其供应存在天然瓶颈：无天然纯金属矿，需从铝土矿、锌矿冶炼副产品中提取；全球储量中国占比68%（19万吨），美国仅0.45万吨；中国贡献全球绝大部分产量，且是唯一具备全产业链能力的国家。中国出口管制后，欧洲镓现货价飙升40%，美国因依赖度极高（几乎所有低纯度镓、大部分高纯度镓进口自中国）陷入困境，虽试图通过“废物制镓”回收缓解，但规模有限，短期内难补缺口。
2. 铟：磷化铟短缺冲击AI光模块产业
铟是制造铟锡氧化物（ITO）、铜铟镓硒太阳能电池的核心材料，而其化合物磷化铟更是高速光芯片的关键。受AI数据中心1.6T/3.2T光模块迭代驱动，磷化铟需求爆发，下游买家“有多少收多少”，库存降至低位，部分厂商减停产。全球铟储量中国最高，但磷化铟生产依赖日美企业技术专利，国内产能仅15万片/年，远低于全球200万片需求，缺口显著。
3. 锗：价格创14年新高，供需缺口持续扩大
受中国出口管制、美国封矿（暂停四座锗矿开采，减少全球6%供给）影响，叠加低轨卫星、AI算力、红外军工需求爆发，2025年8月锗价涨至4999美元/千克，较2023年初涨幅超350%。全球锗锭年产量仅150吨左右，供需缺口难以填补。
4. 钨：六氟化钨涨价70%-90%，推高芯片制造成本
六氟化钨（WF₆）是芯片制造的“连接剂”，用于逻辑芯片、DRAM及3D NAND生产。中国占据全球80%以上钨开采加工能力，2025年出口许可证政策后钨价翻倍，韩国、日本气体厂商已通知芯片厂2026年六氟化钨涨价70%-90%。行业认为，这标志供应链发生根本性变化，未来价格或维持高位。
5. PCB上游材料：高端载板材料成“缺货焦点”
AI服务器需求暴增传导至PCB上游，ABF载板所需的T-Glass玻璃布、石英布等材料因“技术垄断（日韩台企业主导）+扩产周期长”供应紧张。欣兴、臻鼎等龙头指出，2026年上半年是缺料高峰，高阶载板有望持续供不应求至2027年。
二、困局根源：政策、供给与需求的“三重挤压”
半导体材料短缺是多重因素交织的结果，形成“三重挤压”格局：
政策端：各国将材料纳入“国家安全资产”，出口管制、战略储备政策压缩全球供给。中国收紧镓、铟、锗出口，美国暂停锗矿开采、推动回收技术，日韩加强储备，供应链从“全球化分工”转向“区域化自主”，加剧短缺。
供给端：镓、铟、锗等无“独立矿”，寄生在铝、锌等冶炼流程中，产能扩张周期长（如电解铝产能+镓产线需2年），远跟不上AI需求半年翻番的速度，产业链任一环节卡壳都将导致“停摆”。
需求端：AI、5G、新能源汽车、低轨卫星等领域需求从“线性增长”转向“指数级增长”。1.6T光模块、AI算力中心、5G基站、星链星座等集体爆发，对各类材料需求同步扩张，民用市场缺口进一步拉大。
三、连锁影响：从成本飙升到全球产业链重构
原材料短缺引发“多米诺骨牌效应”，深刻影响产业格局：
成本传导至终端：材料涨价推高芯片制造成本，三星、SK海力士等已接受涨价，未来将传导至手机、新能源汽车等终端，由消费者承担。
技术迭代放缓：磷化铟短缺拖累1.6T光模块量产，高端玻璃布缺货制约先进芯片封装，半导体产业技术迭代周期可能延长。
供应链区域化：各国加速“资源自主”，中国整合稀有金属产业链，美国联合日韩建“材料联盟”，供应链或分裂为“中国材料供应圈”与“欧美技术应用圈”，加剧科技博弈。
替代技术加速突破：企业探索硅基材料替代磷化铟，中美推动镓、锗回收技术，短缺压力倒逼产业创新。
结语：后摩尔时代的“资源争夺战”
半导体材料困局的本质，是“有限资源”与“无限科技需求”的矛盾，也是“全球化”与“国家安全”的冲突。它标志着“后摩尔时代”的到来——过去芯片产业狂飙中原材料成本可忽略，未来每提升1nm性能都需付出数倍材料代价。
危机亦孕育新生，原材料“卡脖子”将倒逼回收技术、替代材料、工艺革新的突破。对国家而言，掌控原材料就是掌控产业安全“总开关”；对企业而言，从“采购思维”升级为“生态链思维”是破局关键。在这场“微小而关键”的资源争夺战中，谁握稳了地壳深处的金属火种，谁就握住了数字文明的未来。