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半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。如二管就是采用半導體制作的器件。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品，如計算機、移動電話或是數(shù)字錄音機當中的核心單元都和半導體有著為密切的關聯(lián)。常見的半導體材料有硅、鍺、化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業(yè)應用上具有影響力的一種。
半導體應用
半導體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。
光伏應用
半導體材料光生伏應是太陽能電池運行的基本原理。現(xiàn)階段半導體材料的光伏應用已經(jīng)成為熱門 ，是目前世界上增長快、發(fā)展好的清潔能源市場。太陽能電池的主要制作材料是半導體材料，判斷太陽能電池的優(yōu)劣主要的標準是光電轉化率 ，光電轉化率越高 ，說明太陽能電池的工作效率越高。根據(jù)應用的半導體材料的不同 ，太陽能電池分為晶體硅太陽能電池、薄膜電池以及III-V族化合物電池。
照明應用
LED是建立在半導體晶體管上的半導體發(fā)光二管 ，采用LED技術半導體光源體積小，可以實現(xiàn)平面封裝，工作時發(fā)熱量低、節(jié)能，產(chǎn)品壽命長、反應速度快，而且綠色環(huán)保無污染，還能開發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品 ，一經(jīng)問世 ，就迅速普及，成為新一代的照明光源，目前已經(jīng)廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產(chǎn)品的背光源、城市夜景美化光源、室內(nèi)照明等各個領域 ，都有應用。
大功率電源轉換
交流電和直流電的相互轉換對于電器的使用十分重要 ，是對電器的必要保護。這就要用到等電源轉換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高 ，禁帶寬度寬，熱導性高，因此SiC半導體器件十分適合應用在功率密度和開關頻率高的場合，電源裝換裝置就是其中之一。碳化硅元件在高溫、高壓、高頻的又一表現(xiàn)使得現(xiàn)在被廣泛使用到深井鉆探，發(fā)電裝置中國的逆變器，電氣混動汽車的能量轉化器，輕軌列車牽引動力轉換等領域。由于SiC本身的優(yōu)勢以及現(xiàn)階段行業(yè)對于輕量化、高轉換效率的半導體材料需要，SiC將會取代Si，成為應用廣泛的半導體材料。

這種元器件替代導致的結果是，短期內(nèi)不太的替代組件會使得中國的個人電腦、服務器和其他ICT基礎設施設備在國際市場上可能不再具有競爭力。由于無法使用美國的軟件、內(nèi)容和應用程序，特別是在高收入經(jīng)濟體，中國的智能手機和其它消費電子產(chǎn)品可能也會失去市場份額,這進而可能導致中國設備制造商的海外收入減少。
另一方面，即使產(chǎn)品缺乏的技術，中國供應商仍有可能擴大其在中國國內(nèi)市場的份額，因為與之競爭的美國產(chǎn)品將被禁止。事實上，我們估計，通過擴大國內(nèi)市場份額，中國設備制造商將能夠彌補高達75%的海外收入損失。
不過，技術脫鉤對中國的主要影響可能是，在向基于替代處理器架構的國內(nèi)IT生態(tài)系統(tǒng)過渡的這幾年里，中國經(jīng)濟的整體生產(chǎn)力將受到影響。即使這種替代處理器的性能可以與美國成熟的設計媲美，中國也需要為消費者和企業(yè)應用創(chuàng)建并擴大全新的硬件和軟件組合。中國企業(yè)要將所有系統(tǒng)和業(yè)務流程遷移到新的IT基礎設施，并在用戶功能和成本方面趕上世界上大多數(shù)企業(yè)和消費者目前使用的以美國技術為基礎的產(chǎn)品，需要投入資金和時間。
“脫鉤”對美國半導體企業(yè)的直接影響，將是失去所有來自中國科技客戶的營收，以及來自其他國家客戶的營收，這些客戶終也將與美國脫鉤?？傮w而言，如果考慮直接和間接影響，美國半導體收入將下降37%，相當于2018年的830億美元。(見表10。)其中約四分之三的影響將是中國客戶因美國技術出口禁令而取代美國半導體的直接后果。因此，它幾乎會在美國限制措施生效后立即受到?jīng)_擊。

美國和中國技術產(chǎn)業(yè)脫鉤升級
中美貿(mào)易緊張局勢升級，導致美國全面禁止技術出口，這實際上會導致兩國科技行業(yè)脫鉤。這將使美國半導體企業(yè)被擋在龐大的中國市場之外，并迫使中國設備制造商尋找替代供應來源。作為對美國限制的回應，我們假設中國也將禁止美國的軟件和設備，如智能手機、個人電腦和數(shù)據(jù)中心設備等進入其國內(nèi)市場，這將加速中國的外國技術替代計劃，該計劃已計劃于2020年在國家機構和公共機構啟動。
中國設備制造商的中斷程度因半導體組件而異，根據(jù)供應情況有三種不同的響應，如表7所示:
? 已有成熟的中國供應商供應的半導體元件。
中國電子設備制造商將把采購業(yè)務轉向國內(nèi)老牌供應商。這意味著即使沒有目前只能從美國的供應商獲得的業(yè)界設計工具，替代供應商也能保持競爭力。這也取決于他們是否有能力擴大和提升中國日益增長的國內(nèi)制造能力，或者保持與主要制造伙伴的聯(lián)系。無論如何，我們的分析表明，在我們的半導體市場分類中，32個產(chǎn)品類別中只有一個符合這一標準——它僅國半導體需求的5%。對于國需求23%的其他10種產(chǎn)品，規(guī)模雖小但新興的國應商可能會隨著時間的推移而擴大規(guī)模。
我們將一個成熟的供應商定義為擁有超過10%的全球市場份額，平均相當于中國國內(nèi)市場規(guī)模的40%。
? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內(nèi)，中國設備制造商將把采購轉向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備，與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來，中國可能會尋求完全或部分地用國應商取代第三國供應商，以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標。總體而言，12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。

良性創(chuàng)新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個核心因素：研發(fā)強度和規(guī)模。歷史上，美國半導體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā)，遠遠高于其他地區(qū)的半導體公司14%的投資比例。事實上，2018年美國半導體公司的研發(fā)強度在美國經(jīng)濟所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術行業(yè)。
規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二支柱。2018年，美國半導體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元，遠遠超過其他競爭地區(qū)的同行。這個規(guī)模是韓國半導體產(chǎn)業(yè)的兩倍，是日本的五倍，是歐洲的六倍，是中國的15倍。
由于美國國內(nèi)市場占全球半導體需求的比例不到25%，因此，開放進入國際市場是美國半導體產(chǎn)業(yè)擴大規(guī)模的關鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場，這個出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據(jù)美國國際貿(mào)易會的數(shù)據(jù)，半導體是美國2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機、成品油和。
圖：美國在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場，使美國半導體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產(chǎn)品。例如，在一家價值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設備制造一個的7納米芯片，需要大約1500步。雖然美國公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內(nèi)的半導體生態(tài)系統(tǒng)，但在材料、設備及芯片的制造、組裝和測試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個公司或國家有技術能力控制整個供應鏈。
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