โครงสร้างของเวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยว

เมื่อซิลิคอนธาตุหลอมเหลวแข็งตัว อะตอมของซิลิคอนจะถูกจัดเรียงในลำดับระยะยาวสามมิติในโครงตาข่ายเพชรจนกลายเป็นซิลิคอนผลึกเดี่ยว ซิลิกอนผลึกเดี่ยวมีคุณสมบัติทางกายภาพของเมทัลลอยด์และมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และมีค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซิลิกอนผลึกเดี่ยวบริสุทธิ์พิเศษเป็นสารกึ่งตัวนำที่อยู่ภายใน การเติมองค์ประกอบกลุ่ม IIIA จำนวนเล็กน้อย เช่น โบรอน ในซิลิคอนผลึกเดี่ยวบริสุทธิ์พิเศษสามารถเพิ่มการนำไฟฟ้าได้ และสร้างสารกึ่งตัวนำซิลิคอนชนิด p หากเติมองค์ประกอบกลุ่ม VA จำนวนเล็กน้อย เช่น ฟอสฟอรัสหรือสารหนู ก็สามารถเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าได้เช่นกัน เกิดสารกึ่งตัวนำซิลิคอนชนิด n วิธีการผลิตซิลิกอนผลึกเดี่ยวมักจะทำซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์หรือซิลิคอนอสัณฐานก่อน จากนั้นจึงใช้วิธีการ Czochralski หรือวิธีการละลายโซนแขวนลอยเพื่อปลูกซิลิคอนผลึกเดี่ยวรูปแท่งจากการหลอม ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ ซิลิคอนผลึกซิลิคอนเป็นสีน้ำเงินเข้ม เปราะมาก และเป็นเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป คุณสมบัติทางเคมีมีความเสถียรมาก ที่อุณหภูมิห้อง จะทำปฏิกิริยากับสารอื่นได้ยาก ยกเว้นไฮโดรเจนฟลูออไรด์