中國掌控全球99%的初級鎵，這是一種對未來微晶片至關重要的關鍵礦物和半導體。2023年，中國為報復美國對其先進晶片出口的限制，對鎵實施了出口管制。2024年12月，中國進一步對美國實施了全面的鎵出口禁令。該禁令生效時，美國國家國防儲備庫中沒有任何鎵儲備。美國曾有過類似的經歷。美國曾開創並擴大了現代矽半導體基礎設施。然而，過度依賴國際製造和國內矽主導地位的喪失，反映了未能認識到工業產能對國家安全的重要性。在矽晶片方面，知識產權是美國的，但晶片卻是「台灣製造」。如果類似的盲點持續存在，美國將面臨與氮化鎵（一種在電壓高、頻率高和極端溫度下性能優於矽的寬能隙半導體）重蹈覆轍的風險。氮化鎵是所有現代雷達和電子戰系統的核心。

美國在氮化鎵基晶片製造方面的脆弱性，其解決方案並非更多基礎研究。所需的是堅定地轉向異質整合：建立一個國內供應鏈——從鎵的提取、晶圓製造到先進封裝——建立在軍民兩用的生產規模設施之上，同時為戰士和美國平民提供服務。

美國通過二戰時期的麻省理工學院輻射實驗室等努力，鞏固了在高功率、高頻系統方面的技術主導地位。但這種主導地位並未持續太久。約在1970年代，半導體外包生產開始出現。英特爾是第一家將生產外包的美國半導體公司，但許多公司紛紛效仿。1987年，張忠謀創立了台積電，其基礎是美國的知識。美國無線電公司通過1976年與台灣工業技術研究院的授權協議，培訓了台灣工程師。截至2024年，台積電控制著全球約70%的晶圓代工市場。

如今，美國在設計和知識產權方面仍具優勢，但在先進製造方面卻鮮有控制力。美國將微晶片視為一種經濟商品，對國家安全影響甚微。2022年的《半導體與科學促進法案》（CHIPS Act）是對這些脆弱性的回應，但資金的釋放速度慢得令人無法接受。

該法案的成功與否仍有爭議。半導體技術促進國家中心於2025年8月關閉。該法案承諾創造近5萬個就業機會，然而英特爾獲得了約78億美元的補貼，卻在不到兩年內裁員約3.55萬人。格羅方德獲得了高達15億美元的資金，並宣布了5億美元的股票回購。與此同時，台積電在亞利桑那州的晶圓廠建造同等設施的時間是台灣的兩倍，並面臨嚴重的成本超支，暴露了美國必須彌補的製造差距。美國必須從矽晶片上的錯誤中吸取教訓。在下一代半導體上重蹈覆轍將是公共政策和意志的巨大錯誤。

雖然矽晶片在數位和邏輯應用方面佔據主導地位，但美國的半導體革命始於雷達的出現。近一個世紀後，振興國內晶片產業可能再次取決於雷達。氮化鎵是現代雷達所需的高頻、高功率放大器的頂級材料。它能同時處理高電壓、高頻率和極端溫度，這正是現代電子戰的條件，使其成為雷達系統以及其他國家安全應用的理想半導體。

眾多美國地面和海軍系統目前都使用氮化鎵。雷神公司的AN/SPY-6(V)1是海軍的下一代綜合防空與飛彈防禦雷達。洛克希德·馬丁公司的AN/SPY-7為盟軍的宙斯盾彈道飛彈防禦平台提供動力。諾斯羅普·格魯曼公司的AN/TPS-80為海軍陸戰隊提供空中監視和防禦。除了感測，氮化鎵在電子戰中也至關重要。雷神公司的下一代中頻干擾器使EA-18G咆哮者能夠擾亂敵方通信。

氮化鎵不會取代矽。兩者將並存。這兩種半導體的結合對於構建現代、高度優化的晶片至關重要，這就是所謂的異質整合。矽可以為現代雷達相控陣提供大規模的數位後端。氮化鎵能夠實現高輸出功率的高頻電路，但缺乏數位功能。除非美國願意建造高產量的先進封裝設施，否則它將重蹈矽晶片的覆轍。

異質整合解決了一個數十年來限制雷達和電子戰硬體發展的問題。氮化鎵提供無與倫比的射頻功率。矽提供密集的數位控制。壓電薄膜提供出色的濾波功能。然而，這些材料無法在單一基板上生長。該行業從由跡線連接的分立晶片組裝射頻前端，這些跡線會降低訊號質量，限制性能，增加成本，並阻礙下一代相控陣所需的擴展性。

挑戰不在於科學，而在於大規模製造。德克薩斯大學奧斯汀分校的下一代微電子製造計畫是一個有意義的開端，但它側重於原型製作，而非生產。美國仍然缺乏下一代國防系統所需的が高產量先進封裝基礎設施，而亞洲正在更快地建立它。

初級鎵——未經提煉的原始形態的鎵——純度較低。必須進一步提煉才能生產氮化鎵晶圓所需的高純度鎵。中國生產全球99%的初級鎵，並已將其地位武器化。2023年，中國為回應美國的晶片限制而實施了出口管制，威脅到美國氮化鎵晶圓廠和盟國晶圓生產商在內部晶圓生長和外部晶圓採購方面所依賴的精煉鎵供應。2024年12月，中國進一步升級為對美國的全面出口禁令。在2025年11月中美貿易休戰後，該禁令暫時中止，但仍對軍事終端用戶有效，且中止期將於2026年11月到期。中國可以隨時再次切斷供應。

中國鎵出口限制暴露的脆弱性，揭示了美國鎵精煉業長期以來的工業衰退。1985年，美國是第一個擁有專門鎵礦的國家。猶他州西南部的Apex礦僅運營了三年就關閉了，因為國際上作為鋁生產副產品生產的鎵進口更便宜。自那以後，美國一直沒有國內生產初級鎵的能力。

截至2024年，英迪公司（Indium Corporation）經營著美國唯一的高純度鎵精煉設施，該設施依賴進口半導體廢料。中國政府大力補貼鋁生產，使鋁產量從2000年的260萬噸增長到2025年的4500萬噸。作為副產品，中國的鎵產量從2000年的20公噸增長到2025年的900公噸。

加劇這種脆弱性的是，美國國家國防儲備庫在中國實施2024年12月禁令時沒有鎵儲備。特朗普政府於2026年2月啟動的「Vault計畫」——一項120億美元的公私合作倡議，旨在儲備關鍵礦物——是朝正確方向邁出的一步，但即使在樂觀預測下，到2030年國內產量也只會達到全國消費量的10%至15%。中國的英諾迅（Innoscience）是世界上最大的8英寸氮化鎵晶圓廠，在製造能力方面處於領先地位。它還持有全球氮化鎵功率器件市場近30%的份額。這種製造能力在戰爭時期至關重要。

矽和氮化鎵是不同的材料，但分析圍繞這兩者的政策和決策過程，會發現驚人的相似之處。美國開創了矽晶體管，然後眼睜睜看著國內公司通過失敗的情報監督和不明智的技術轉讓，將生產外包並將製造業讓給外國競爭對手。這催生了晶圓代工模式，並為台灣主導矽製造鋪平了道路。

氮化鎵的故事正在遵循相同的軌跡。美國政府通過數十年的政府資助研究開創了氮化鎵，並在氮化鎵射頻設備領域保持了大部分收入，美國公司主導了國防和電信領域。但美國從未建立與其設計領導地位相匹配的高產量製造基礎設施。中國已經這樣做了，通過模仿日本和台灣用於主導矽產業的政府驅動型產業政策的國家支持倡議。氮化鎵的失敗與矽的盲點相比，有一個關鍵的區別：在後者情況下，矽的主導地位僅僅是讓給了美國影響力範圍內的國家。然而，失去氮化鎵的優勢，將勝利拱手讓給了直接的戰略對手。

美國政府必須直接投資於國家安全相關的科技公司和初創企業，由納稅人作為投資者。無廠半導體思維導致過度關注晶片設計和外包製造。美國需要一場異質整合的工業革命：一個在《國防生產法》第三章授權下的獨立國防部計畫，並有四項任務。國防部新成立的經濟國防局——旨在使國防戰略與經濟競爭相協調並確保關鍵能力的獲取——可能是執行這些任務的合適載體。

第一，建立獨立的、軍民兩用的先進封裝生產設施框架。每個設施必須由政府資助，行業運營，並靠近國防客戶和已獲安全許可的勞動力。它們不應與大學研究實驗室共址。學術實驗室的安全界限很少，外國國民可以自由出入。此外，基礎研究的競爭性需求會分散生產的注意力。位於波士頓128號公路走廊、亨茨維爾、達拉斯-沃斯堡和聖迭戈附近的基地，將生產能力置於前沿，毗鄰需要它的雷達和電子戰客戶，補充麻省理工學院林肯實驗室等設施，而不是取代它們。

這些設施必須是軍民兩用的：國防任務建造它們，而無線、電力電子和數據中心市場的收入則維持它們。20世紀80年代的半導體製造技術聯盟排除了小型公司，並在政府資金結束時停滯不前。國家先進封裝製造計畫的試點設施今天沒有資金或運營商。這些設施必須設定基於里程碑的生產目標，而不是研究成果。

第二，建立一個涵蓋從氮化鎵晶圓生長到先進封裝的整個異質整合供應鏈的補助金和股權計畫。初創企業將是該領域創新的主要來源，正如許多國防技術領域目前的情況一樣。政府必須通過直接補助和稅收抵免，在供應鏈的每個階段注入初創企業。對於生產規模的設施，政府應在關鍵公司中持有股權，擴大特朗普政府對英特爾投資89億美元的先例，將其擴展到以鎵為核心的公司。Qorvo和Wolfspeed是理想的候選者。美國應將國內冠軍企業不僅視為股市上的股票代碼，更應視為國家安全全球競爭中的關鍵戰略代理人。

第三，對於氮化鎵晶圓的製造，國內安全的鎵來源至關重要。Vault計畫是建立的基礎。在能源部的TRACE-Ga計畫和《國防生產法》第三章對ElementUS Minerals的獎勵基礎上，政府必須擴大對初創企業開發的新型鎵提取技術的資助。戰略夥伴關係必須建立一個「可信鎵路徑」倡議，一個由盟國組成的網絡，確保在中國影響範圍之外的持續鎵供應。

第四，美國必須跳出傳統的半導體中心思維。先進封裝不需要矽谷類型的人才。它需要紀律、精確度和具有深厚工業根基的勞動力文化。阿巴拉契亞的煤礦社區和鏽帶鋼鐵工人，那些曾建立美國工業力量但後來眼看它離開的製造業社區，正是能夠再次振興美國的社區——這次是在無塵室裡。一個以1958年《國防教育法》為模式的勞動力發展計畫，將有效地在這些社區建立人才管道。政府支持的、位於因勞動力流失而受到影響的社區的先進封裝設施，可以為戰士提供服務並點燃國內經濟刺激。

美國正處於戰略十字路口。緊迫性很明確：立即行動，或接受緩慢而穩定的衰退，最終導致半導體平庸。失去氮化鎵的優勢意味著中國的勝利。國家不能承受重蹈覆轍，重蹈在矽晶片生產上背棄的錯誤。現在是美國領導一場晶片製造革命的時刻，從異質整合開始。