單晶硅是在單晶爐中從高純度多晶硅中提取的。
當(dāng)熔融的元素硅凝固時(shí)，硅原子排列成金剛石晶格以形成多個(gè)晶核。
如果晶核生長(zhǎng)成具有相同晶面取向的晶粒，則晶粒平行結(jié)合以結(jié)晶成單晶硅。
單晶硅具有類(lèi)金屬的物理性質(zhì)，具有弱的導(dǎo)電性，并且其導(dǎo)電性隨著溫度的升高而增加，并且具有顯著的半導(dǎo)電性。
超純單晶硅是本征半導(dǎo)體。
在超純單晶硅中加入痕量的IIIA族元素，如硼，可提高導(dǎo)電性，形成p型硅半導(dǎo)體;例如，摻入痕量的VA元素如磷或砷也可以提高電導(dǎo)率。
形成n型硅半導(dǎo)體。
單晶硅通常通過(guò)首先制備多晶硅或非晶硅，然后通過(guò)Czochralski法或懸浮區(qū)熔化法從熔體生長(zhǎng)棒狀單晶硅來(lái)制備。
單晶硅主要用于制造半導(dǎo)體元件。
單晶硅是制造半導(dǎo)體硅器件的原材料。
用于制造大功率整流器，高功率晶體管，二極管和開(kāi)關(guān)器件的單晶硅是相對(duì)活躍的非金屬元素。
它是結(jié)晶材料的重要組成部分，是新材料開(kāi)發(fā)的前沿。
其主要用途是作為半導(dǎo)體材料和太陽(yáng)能光伏發(fā)電，采暖等的使用。
由于太陽(yáng)能具有清潔，環(huán)保，便利等諸多優(yōu)點(diǎn)，近30年來(lái)，太陽(yáng)能利用技術(shù)在研發(fā)，商業(yè)化生產(chǎn)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，已成為太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)之一。
世界快速穩(wěn)定發(fā)展。
單晶硅建設(shè)項(xiàng)目市場(chǎng)廣闊，發(fā)展空間廣闊。
地殼中硅含量為25.8％，為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的資源。
近年來(lái)，各種晶體材料，特別是以單晶硅為代表的高科技增值材料及相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已成為當(dāng)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱，使信息產(chǎn)業(yè)成為最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)。
全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
快速試點(diǎn)行業(yè)。
單晶硅作為一種潛力巨大，開(kāi)發(fā)利用率高的高科技資源，越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。
單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅晶片的原料。
隨著國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)對(duì)單晶硅晶片需求的快速增長(zhǎng)，單晶硅棒的市場(chǎng)需求也在快速增長(zhǎng)。
單晶硅晶片按其直徑分為6英寸，8英寸，12英寸（300mm）和18英寸（450mm）。
晶片直徑越大，可雕刻的集成電路越多，芯片的成本越低。
但是，對(duì)較大晶圓的材料和技術(shù)要求較高。
單晶硅分為Czochralski法（CZ），區(qū)域熔化法（FZ）和根據(jù)晶體延伸法的外延法。
直拉法和區(qū)域熔化法拉長(zhǎng)單晶硅棒，外延法拉長(zhǎng)單晶硅膜。
Czochralski擴(kuò)展單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路，二極管，外延晶片襯底和太陽(yáng)能電池。
目前，晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。
區(qū)域熔化單晶主要用于高壓大功率可控整流裝置領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于大功率輸變電，電力機(jī)車(chē)，整流，變頻，機(jī)電一體化，節(jié)能等系列產(chǎn)品。
燈具和電視。
目前，晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。
外延晶片主要用于集成電路領(lǐng)域。
由于成本和性能原因，Czochralski（CZ）單晶硅材料是最廣泛使用的。
IC工業(yè)中使用的材料主要是CZ拋光片和外延晶片。
存儲(chǔ)器電路通常使用CZ焊盤(pán)，因?yàn)槌杀据^低。
邏輯電路通常使用更高成本的外延晶片，因?yàn)樗鼈冊(cè)贗C制造中具有更好的適用性并且能夠消除閂鎖。
制造單晶硅的方法主要采用Czochralski法（CZ），區(qū)域熔化法（FZ），磁場(chǎng)直接拉伸法（MCZ）和雙絞晶拉法。
CZ，F(xiàn)Z和MCZ單晶均適用于具有不同電阻率范圍的器件，而MCZ可完全取代CZ并可部分取代FZ。
MCZ將取代CZ作為高速ULI材料。
一些采用先進(jìn)硅材料的最先進(jìn)MCZ技術(shù)正在迅速發(fā)展。
單晶的主要質(zhì)量要求是降低各種有害雜質(zhì)和微缺陷的含量，根據(jù)需要控制氧含量，并保持縱向和橫向均勻分布，以控制電阻率的均勻性。
單晶硅是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可或缺的基礎(chǔ)材料，如日常生活中的電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。
電視，電腦，冰箱，電話(huà)，手表和汽車(chē)都與單晶硅材料密不可分。
單晶硅已成為技術(shù)應(yīng)用的流行材料之一，并已滲透到人們生活的每個(gè)角落。
單晶硅是火星上火星探測(cè)器中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器的材料。
火星探測(cè)器在火星上的能量全部來(lái)自太陽(yáng)，探測(cè)器在白天休息 - 使用太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存，以及夜間的科學(xué)活動(dòng)。
也就是說(shuō)，只要有單晶硅，就會(huì)有陽(yáng)光照射的能量來(lái)源。
單晶硅是航天飛機(jī)，航天器和太空衛(wèi)星的重要原材料。
人類(lèi)在征服宇宙的過(guò)程中所采取的每一步都有一個(gè)單晶硅。
航空航天設(shè)備的大多數(shù)部件都是基于單晶硅。
離開(kāi)單晶硅，衛(wèi)星將沒(méi)有能量，沒(méi)有單晶硅，航天飛機(jī)和宇航員不會(huì)與地球接觸。
單晶硅作為人類(lèi)科學(xué)進(jìn)步的基石，為人類(lèi)征服太空做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
單晶硅廣泛用于太陽(yáng)能電池中。
高純度單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。
在當(dāng)今光伏技術(shù)和微半導(dǎo)體逆變技術(shù)的快速發(fā)展中，硅單晶生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池可以直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為光能，實(shí)現(xiàn)了一種趨勢(shì)。
綠色能源革命的開(kāi)始。