單晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。

單晶硅具有準(zhǔn)金屬的物理性質(zhì)，有較弱的導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率隨溫度的升高而增加；有顯著的半導(dǎo)電性。超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導(dǎo)電的程度，而形成P型硅半導(dǎo)體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導(dǎo)電程度，形成N型硅半導(dǎo)體。

硅單晶制備，需要實(shí)現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變，即原子由液相的隨機(jī)排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵校刹粚?duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)稱結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng)，而是通過固液界面的移動(dòng)逐漸完成的，為實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程，多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅，再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變，這就是從熔融硅中生長(zhǎng)單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種，坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法，這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。

芯片又是現(xiàn)代化的微型“知識(shí)庫”，它具有神話般的存儲(chǔ)能力，在針尖大小的硅片上可以裝入一部24卷本的《大英百科全書》。如今世界上的圖書、雜志已多達(dá)3000多萬種，而且每年都要增加50多萬種，可謂浩如煙海。德國未來學(xué)家拜因豪爾指出：“今天的科學(xué)家，即使整日整夜地工作，也只能閱讀本專業(yè)全部出版物的5%?！背雎泛卧谀?？的辦法就是由各個(gè)圖書情報(bào)資料中心負(fù)責(zé)把各種情報(bào)存入硅片存儲(chǔ)器，并用通信線路將其連接成網(wǎng)。這樣，科技人員要查找某種資料和數(shù)據(jù)時(shí)，只要坐在辦公室里操作計(jì)算機(jī)鍵盤，立即就會(huì)在計(jì)算機(jī)的熒光屏上顯示出所要查詢的內(nèi)容。