文章总结： 本文指出美国在氮化镓领域重蹈硅业覆辙，虽掌握设计优势却缺乏提炼与先进封装产能，危及雷达系统供应链安全。建议美依据国防生产法投资军民两用封装设施，持股关键企业，构建盟友镓供应网络，利用铁锈地带劳动力实现异构集成自主，避免在战略半导体竞争中落败。
综合评分： 72
文章分类： 供应链安全,威胁情报,政策法规,安全建设
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所长007
所长007
蓝军开源情报
2026年4月28日 10:20
湖南
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【导读】
2026年4月21日，岩石战争网站发表文章《美国在氮化镓领域重蹈硅业覆辙》。
美国曾率先发展并扩大了现代硅半导体基础设施的规模。然而，对国际制造业的过度依赖以及国内硅主导地位的丧失，反映出美国未能充分认识到工业能力对国家安全的重要性。
在硅领域，知识产权归美国所有，但芯片却产自中国台湾地区。如果类似的盲点持续存在，美国很可能在氮化镓（一种宽禁带半导体，在高电压、高频率和极端温度下性能优于硅）领域重蹈覆辙。氮化镓是所有现代雷达和电子战系统的核心部件。
美国在氮化镓芯片制造领域的脆弱性，其解决之道并非在于投入更多基础研究。真正需要的是彻底转型，转向异构集成：建立一条国内供应链——从镓提取、晶圆制造到先进封装——依托于军民两用、规模化生产的设施，同时为作战人员和美国平民提供产品。
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关键词：氮化镓；硅业；硅谷；异构集成
这是蓝军开源情报的第 576期分享
编译 l 所长007
来源 l 蓝军开源情报（ID：Lanjunqingbao） 转载请联系授权（微信号：19118805880）
一、向硅谷学习
美国凭借二战时期麻省理工学院辐射实验室等机构的努力，巩固了其在高功率、高频系统领域的技术优势。然而，这种优势昙花一现。大约在20世纪70年代，半导体生产开始外包。英特尔是第一家将生产外包的美国半导体公司，随后许多公司纷纷效仿。
1987年，张忠谋创立了台积电，该公司以美国的技术为基础。美国无线电公司曾于1976年通过与台湾工业技术研究院的许可协议，对台湾工程师进行培训。截至2024年，台积电控制着全球近70%的晶圆代工市场。
如今，美国在设计和知识产权方面仍保持优势，但在先进制造业方面却缺乏控制。美国过去将微芯片视为一种经济商品，认为其对国家安全影响甚微。2022年的《创造有利于半导体和科学生产的激励措施法案》正是为了应对这些弱点而出台的，但资金拨付速度却慢得令人无法接受。
该法案的成效尚存争议。国家半导体技术促进中心于2025年8月关闭。该法案承诺创造近5万个就业岗位，然而英特尔获得了约78亿美元的补贴，却在不到两年的时间内裁员约3.55万人。格罗方德获得了高达15亿美元的补贴，并宣布了5亿美元的股票回购计划。
与此同时，台积电在亚利桑那州的晶圆厂建设耗时是台湾同类设施的两倍，且面临严重的成本超支，这暴露出美国在制造业方面亟需弥合的巨大差距。美国必须从硅芯片领域的这些错误中吸取教训。在下一代半导体领域重蹈覆辙，将是公共政策和意志上的巨大失误。
二、氮化镓：下一代战略半导体
尽管硅材料在数字和逻辑应用领域占据主导地位，但美国的半导体革命始于雷达的出现。近一个世纪后，重振国内芯片产业或许将再次依赖于雷达。氮化镓是现代雷达必不可少的高频、高功率放大器的尖端材料。它能够同时承受高电压、高频和极端温度——这正是现代电子战的典型条件，使其成为雷达系统以及其他国家安全应用的理想半导体材料。
目前，美国众多陆基和舰载系统都采用了氮化镓材料。雷神公司的AN/SPY-6(V)1是美国海军下一代综合防空反导雷达。洛克希德·马丁公司的AN/SPY-7雷达为盟军的宙斯盾弹道导弹防御系统提供动力。
诺斯罗普·格鲁曼公司的AN/TPS-80雷达为美国海军陆战队提供空中监视和防御能力。除了传感应用之外，氮化镓在电子战领域也至关重要。雷神公司的下一代中频段干扰器使EA-18G“咆哮者”电子战飞机能够干扰敌方通信。
氮化镓不会取代硅，两者将共存。这两种半导体的结合对于构建现代高度优化的芯片至关重要，这种理念被称为异质集成。硅可以大规模地为现代雷达相控阵提供数字后端。氮化镓能够实现高输出功率的高频电路，但缺乏数字功能。除非美国愿意建设先进的封装设施以大规模生产氮化镓，否则它将重蹈覆辙，犯下与硅芯片相同的错误。
异构集成解决了困扰雷达和电子战硬件数十年的难题。氮化镓提供无与伦比的射频功率，硅提供高密度数字控制，压电薄膜提供优异的滤波性能。然而，这些材料无法生长在单一衬底上。目前，业界采用分立芯片组装射频前端，并通过走线连接，这会降低信号质量，限制性能，增加成本，并阻碍下一代相控阵所需的尺寸缩小。
挑战不在于科学本身，而在于规模化生产。德克萨斯大学奥斯汀分校的下一代微电子制造项目是一个有意义的开端，但它侧重于原型制作，而非量产。美国仍然缺乏下一代国防系统所需的大规模先进封装基础设施，而亚洲在这方面的建设速度更快。
三、镓问题
原镓——即未经提炼的镓——纯度较低。它必须经过进一步提炼才能生产出氮化镓晶圆所需的高纯度镓。
截至2024年，铟泰公司运营着美国唯一的高纯度镓精炼厂，其原料主要来自进口半导体废料。
特朗普政府于2026年2月启动的“金库计划” ——一项耗资120亿美元的公私合作项目，旨在储备关键矿产——是朝着正确方向迈出的一步，但即便在乐观的预测下，到2030年，美国国内镓产量也仅能达到全国消费量的10%至15%。总部位于中国的英诺思电子是全球最大的8英寸氮化镓晶圆代工厂，在制造能力方面处于领先地位，并占据了全球氮化镓功率器件市场近30%的份额。这种制造能力在战时至关重要。
硅和氮化镓是两种截然不同的材料，但分析围绕这两种材料的政策和决策，却能发现惊人的相似之处。美国率先研发出硅晶体管，却眼睁睁地看着国内企业将生产转移到海外，并通过情报监管不力以及不明智的技术转让将制造环节拱手让给外国竞争对手。这催生了代工模式，并为台湾主导硅制造铺平了道路。
氮化镓的发展历程也遵循着同样的轨迹。美国政府通过数十年的政府资助研究，率先开发了氮化镓，并保持着氮化镓射频器件的大部分收入，美国公司在国防和电信领域占据主导地位。但美国从未建立起与其设计领先地位相匹配的大规模生产基础设施。
四、构建异构集成供应链
美国政府必须直接投资于与国家安全相关的技术公司和初创企业，而投资者正是纳税人。无晶圆厂模式导致过度专注于芯片设计和制造外包。美国需要一场异构一体化的工业革命：一项由国防部根据《国防生产法》第三章授权的独立项目，包含四项任务。国防部新成立的经济防御部门——旨在使国防战略与经济竞争相协调，并确保获得关键能力——可能是执行这些任务的理想载体。
首先，建立一套独立的军民两用先进封装生产设施框架。每个设施都必须由政府资助、企业运营，并且靠近国防客户和已通过安全审查的人员。它们不应与大学的研究型晶圆厂毗邻。学术型晶圆厂安全边界薄弱，外国公民可以自由出入。
此外，基础研究的需求会分散生产精力。位于波士顿128号公路沿线、亨茨维尔、达拉斯-沃斯堡和圣地亚哥附近的厂址，可以将生产能力置于边缘地带，毗邻需要此类能力的雷达和电子战客户，从而补充而非取代像麻省理工学院林肯实验室这样的设施。
这些设施必须兼具军民两用功能：国防需求推动其建设，而无线通信、电力电子和数据中心市场的收入则为其提供运营支持。上世纪80年代的半导体制造技术联盟排斥了小型公司，并在政府资助结束后停滞不前。如今，国家先进封装制造计划的试点设施既没有资金也没有运营商。这些设施必须以里程碑式的生产目标为导向，而非仅仅追求研究成果。
其次，应建立一项涵盖整个异构集成供应链的资助和股权计划，从氮化镓晶圆生长到先进封装。正如目前许多国防技术领域的情况一样，初创企业将是该领域创新的主要来源。政府必须通过直接资助和税收抵免，为供应链各个环节的初创企业注入活力。
对于生产规模的设施，政府应持有关键企业的股权，借鉴特朗普政府斥资89亿美元投资英特尔的先例，将镓作为核心技术的企业也纳入其中。Qorvo和Wolfspeed是理想的候选企业。美国应将国内龙头企业视为全球国家安全竞争中的关键战略力量，而不仅仅是股市上的股票代码。
第三，对于氮化镓晶片的制造而言，可靠的国内镓源至关重要。“金库计划”为此奠定了基础。在能源部“TRACE-Ga”计划和《国防生产法》第三章授予ElementUS Minerals公司的合同基础上，政府必须加大对初创企业开发的新型镓提取技术的资助。战略伙伴关系必须建立“可信镓之路”计划，即由盟国组成的网络，确保在中国势力范围之外的镓供应稳定。
第四，美国必须跳出传统半导体中心的思维框架。先进封装技术并不需要硅谷式的人才，它需要的是严谨的纪律、精益求精的工艺以及根植于深厚工业底蕴的劳动力文化。阿巴拉契亚的煤矿社区和铁锈地带的钢铁工人，这些制造业社区曾缔造了美国的工业实力，却又眼睁睁地看着它流失，而如今，正是这些社区能够再次振兴美国——这一次是在洁净室领域。
一项以1958年《国防教育法》为蓝本的劳动力发展计划，将有效地在这些社区建立人才储备。政府支持的先进封装设施，可以安置那些因劳动力流失而衰落的社区，从而为作战人员提供所需人才，并刺激国内经济增长。
五、结论
美国正处于战略十字路口。形势十分严峻：要么立即行动，要么接受半导体产业缓慢而持续的衰落，最终沦为平庸之辈。失去氮化镓芯片的卓越优势，就意味着中国的胜利。美国不能重蹈覆辙，再次放弃硅芯片的生产。现在是美国引领芯片制造革命的时刻，而异构集成正是这场革命的起点。
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