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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、光伏發電、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。無論從科技或是經濟發展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品，如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著為密切的關聯。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、光伏發電、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。現階段半導體材料的光伏應用已經成為熱門 ，是目前世界上增長快、發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光二管 ，采用LED技術半導體光源體積小，可以實現平面封裝，工作時發熱量低、節能，產品壽命長、反應速度快，而且綠色環保無污染，還能開發成輕薄短小的產品 ，一經問世 ，就迅速普及，成為新一代的照明光源，目前已經廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產品的背光源、城市夜景美化光源、室內照明等各個領域 ，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、高頻的又一表現使得現在被廣泛使用到深井鉆探，發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本身的優勢以及現階段行業對于輕量化、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。

若營收大幅下降，美國企業的研發投資將大幅削減——如果它們保持目前的研發強度，至少會削減120億美元，即30%。如果美國半導體公司的目標是獲得與該行業資本成本估計相等的股東總回報(盡管收入大幅縮水)，那么研發支出的削減幅度可能必須達到60%。除了研發支出削減，資本支出還將減少130億美元，導致美國損失12.4萬個就業崗位，其中3.7萬個在半導體行業。
假以時日，美國半導體企業可能會失去相對于全球競爭對手的技術和產品優勢，從而不可避免地導致市場份額進一步下降。據估計，從中長期來看，美國半導體公司的全球份額將從48%下降到30%左右。美國還將失去其在該行業長期以來的全球地位。
哪些競爭對手能從美國半導體公司放棄的中國客戶那里獲得收入，將取決于中國開發替代國應商的能力。這種能力因產品和時間的不同而不同。
考慮到中國半導體行業的發展現狀，短期內大部分收入將流向第三國。中國的半導體公司將積發展，以滿足國內40%的需求——幾乎是目前自給自足水平的3倍，并且達到分析師對2025年的預測上限。此外，我們的模型顯示，由于韓國在內存、顯示器、圖像處理和移動處理器等關鍵產品方面的強大能力，以及它擴大生產能力的能力，韓國可能會取代美國，成為全球半導體行業的。
從中期到長期來看，在第二種情景下，中國可能會成功地發展出一個有競爭力的國內半導體設計行業，能夠滿足大部分國內需求。然而，這需要時間，也需要持續的高水平投資。盡管中國在太陽能電池板、液晶顯示器和智能手機等科技產品上僅用了5到7年的時間就迎頭趕上，但它是在獲得外國技術和零部件的情況下做到這一點的。就半導體而言，技術壁壘要高得多。舉例來說，韓國和閩臺分別花了大約15到20年的時間，才成為全球記憶體和晶圓制造的。
此外，正如我們先前所指出的，半導體的技術復雜性是如此之高，以至于沒有一個國家有一個完全自主的生產過程，并在整個價值鏈上完全自給自足。中國可能仍需要依賴外國設計公司來制造高度復雜的芯片，這些芯片需要美國供應商提供的設計工具，同時還需要其它地區的芯片代工廠來制造一些本土設計的芯片，尤其是那些需要制造節點的芯片。
即使中國不得不進口替代高性能處理器來取代基于美國技術的CPU、GPU和FPGA，隨著時間的推移，中國的半導體公司可能終能夠滿足國內對幾乎所有其他半導體產品的需求。這樣做將使中國的自給自足率達到約85%。在這種情況下，中國半導體行業的全球份額將從3%增長到30%以上，取代美國成為全球者。
美國半導體行業下行風險不容小覷

良性創新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環有兩個核心因素：研發強度和規模。歷史上，美國半導體公司一直將收入的17%至20%投資于研發，遠遠高于其他地區的半導體公司14%的投資比例。事實上，2018年美國半導體公司的研發強度在美國經濟所有行業中排名第二，僅次于制藥/生物技術行業。
規模是創新良性循環的第二支柱。2018年，美國半導體行業的全球產品收入約為2260億美元，遠遠超過其他競爭地區的同行。這個規模是韓國半導體產業的兩倍，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業擴大規模的關鍵要求。約80%的美國工業收入來自出口市場，這個出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據美國國際貿易會的數據，半導體是美國2018年第出口產品，僅次于飛機、成品油和。
圖：美國在全球半導體產業鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場，使美國半導體行業能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產品。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。雖然美國公司在產業鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內的半導體生態系統，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。

美國目前是全球半導體行業的
美國半導體公司將這一市場地位成功轉化為強勁的財務業績。在過去五年中，它們的年平均股東回報率接近14%，比標準普爾500指數高出4個百分點以上，截至2019年11月，它們的總市值已達到約1萬億美元。這種持續的財務實力對于該行業在未來繼續大力投資研發至關重要。
事實上，美國半導體行業之所以在全球處于地位，主要有賴于大量研發投資所帶來的技術進步和產品創新。半導體是由高度的制造工藝生產的高度復雜的產品，其改進往往需要在硬科學上取得突破，這往往需要多年才能實現。
在過去的十年里，美國半導體產業在研發上投入了3120億美元，僅在2018年就投入了390億美元——幾乎是世界其他國家半導體研發投資總和的兩倍。美國在基礎研究上投入了大量資金，這有助于填補學術突破和新商業產品之間的鴻溝。然而與其它國家相比，美國投資多年來一直持平或下降。
技術使美國企業建立了創新的良性循環，從大規模的研發工作中產生了的技術和產品，進而帶來更高的市場份額，通常也會帶來更高的利潤率，這將繼續為良性循環提供動力。
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