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

由于外界條件的作用，價帶中的電子可躍遷到上面的空帶中去，價帶由滿帶變?yōu)椴粷M帶，空帶中有了電子稱為導帶。一種晶體的各個允許能帶有一定的寬度，能量高的能帶較寬，能量低的能帶較窄，每一個能帶里包含的能級數(shù)目等于晶體所包含的原胞數(shù)目。能帶理論成功地解釋了金屬、半導體和絕緣體之間的差別。

硅單晶制備，需要實現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變，即原子由液相的隨機排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵校刹粚ΨQ結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ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逐漸完成的，為實現(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。

已能集成4000多萬個晶體管。這是何等精細的工程！這是多學科協(xié)同努力的結(jié)晶，是科學技術(shù)進步的又一個里程碑。

微電子技術(shù)正在悄悄走進航空、航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防，也正在悄悄進入每一個家庭。小小硅片的巨大“魔力”是我們的前人根本無法想象的。