單晶硅通常指的是硅原子的一種排列形式形成的物質(zhì)。

硅是常見(jiàn)應(yīng)用廣的半導(dǎo)體材料，當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格排列成晶核，其晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，形成單晶硅。 [1]

單晶硅作為一種比較活潑的非金屬元素晶體，是晶體材料的重要組成部分，處于新材料發(fā)展的前沿。單晶硅材料制造要經(jīng)過(guò)如下過(guò)程：石英砂-冶金級(jí)硅-提純和精煉-沉積多晶硅錠-單晶硅-硅片切割。其主要用途是用作半導(dǎo)體材料和利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電、供熱等。

兩個(gè)相鄰允帶之間的區(qū)域稱為禁帶。能級(jí)被電子占滿的能帶稱為滿帶。能級(jí)全空著，沒(méi)有電子占據(jù)的能帶稱為空帶。被價(jià)電子占有的允帶稱為價(jià)帶。由一個(gè)禁帶隔開(kāi)的兩個(gè)鄰近允帶之間的小能量差稱為能隙。通常用價(jià)電子占據(jù)的滿帶及其上面的空帶討論物質(zhì)導(dǎo)電情況。

硅片制成的芯片是有名的“神算子”，有著驚人的運(yùn)算能力。無(wú)論多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題、物理問(wèn)題和工程問(wèn)題，也無(wú)論計(jì)算的工作量有多大，工作人員只要通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)把問(wèn)題告訴它，并下達(dá)解題的思路和指令，計(jì)算機(jī)就能在極短的時(shí)間內(nèi)把答案告訴你。這樣，那些人工計(jì)算需要花費(fèi)數(shù)年、數(shù)十年時(shí)間的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)可能只需要幾分鐘就可以解決。甚至有些人力無(wú)法計(jì)算出結(jié)果的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)也能很快告訴你答案。

微電子芯片進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，使古老的醫(yī)學(xué)青春煥發(fā)，為人類的醫(yī)療保健事業(yè)不斷創(chuàng)造輝煌。

微電子芯片的“魔力”還在于，它可以使盲人復(fù)明，聾人復(fù)聰，啞人說(shuō)話和假肢能動(dòng)，使全世界數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的殘疾者得到光明和希望。

微電子技術(shù)在航空航天、國(guó)防和工業(yè)自動(dòng)化中的無(wú)比威力更是眾所皆知的事實(shí)。在大型電子計(jì)算機(jī)的控制下，無(wú)人飛機(jī)可以自由地在藍(lán)天飛翔；人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)可以準(zhǔn)確升空、飛行、定位，并自動(dòng)向地面發(fā)回各種信息。在電子計(jì)算機(jī)的指揮下，火炮、導(dǎo)彈可以彈無(wú)虛發(fā)，準(zhǔn)確擊中目標(biāo)，甚至可以準(zhǔn)確擊中空中快速移動(dòng)目標(biāo)，包括敵方正在飛行中的導(dǎo)彈。