半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，硅、锗、砷化镓和硫化镉都是半导体材料，半导体材料的电阻率随着温度升高和辐射强度的增大而减小，在半导体中加入微量的杂质，对其导电性有决定性影响，这是半导体材料的重要特性。硅是最常见应用最广的半导体材料，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。单晶硅材料制造要经过如下过程：石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。概述图引自。